Los exosomas son un subconjunto de vesículas extracelulares de tamaño nanométrico, encerradas por una membrana bicapa lipídica, que las células liberan como parte de su fisiología normal o bajo ciertas patologías. Descubiertos inicialmente como «polvo plaquetario» en el plasma humano, desde entonces se ha demostrado que son secretados por la mayoría de las células eucariotas, participando en una amplia gama de procesos fisiológicos y patológicos.
En blogs anteriores, presentamos una visión general del panorama de los exosomas y explicamos cómo pueden utilizarse potencialmente en la administración de fármacos y el diagnóstico. Para la parte final de nuestra serie de tres blogs, destacaremos el alcance de la investigación sobre exosomas que se está llevando a cabo en estas áreas, examinando los desarrollos clave y las perspectivas futuras en este dinámico campo.
Los actores clave en la investigación terapéutica con exosomas
El número de empresas que utilizan exosomas con fines terapéuticos está aumentando rápidamente, y tanto las empresas preclínicas como las clínicas están haciendo avanzar las terapias con exosomas a través de sus carteras de proyectos. Utilizando datos de la CAS Content Collection™, la mayor colección de conocimiento científico publicado curada por expertos humanos, exploramos las enfermedades objetivo en las que se centran estas empresas terapéuticas. Descubrimos que las enfermedades objetivo más representadas en la investigación sobre exosomas son el cáncer, las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas, las enfermedades pulmonares y la cicatrización de heridas, lo que indica una gran cantidad de productos candidatos basados en exosomas en estas áreas (Figura 1). Aunque la mayoría de las empresas de plataformas de investigación sobre exosomas tienen carteras que cubren múltiples áreas terapéuticas (p. ej., VivaZome, Avalon Globocare y Vitti Labs), algunas empresas tienden a especializarse en un área concreta, como Kimera Labs y su enfoque en la regeneración cutánea y la cicatrización de heridas.
Una evaluación de las empresas que invierten en investigación preclínica sobre exosomas muestra que Estados Unidos lidera el camino, con una cartera diversa de productos terapéuticos exosomales. La empresa biotecnológica Capricor Therapeutics, con sede en California, está desarrollando múltiples plataformas de exosomas, incluidos exosomas de células derivadas de cardiosferas, exosomas modificados y una vacuna basada en exosomas contra la COVID-19. Aunque su plataforma de exosomas se encuentra todavía en fase preclínica, han obtenido datos prometedores en varias indicaciones y se han asociado con otras instituciones académicas para impulsar su investigación sobre exosomas. Otras empresas centradas en la cosmética incluyen Exocel Bio y Florica Therapeutics, que exploran terapias con exosomas derivados de células madre regenerativas en estética y envejecimiento.
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Investigación sobre diagnóstico con exosomas: progreso actual y direcciones futuras
Como exploramos en el blog anterior de la serie, los exosomas poseen varias propiedades que los convierten en biomarcadores ideales, como su durabilidad, especificidad y sensibilidad. En consecuencia, la aplicación de los exosomas como biomarcadores y en pruebas de diagnóstico es un área de creciente interés investigador. Aunque la investigación aún está en sus inicios, varias empresas han llevado a cabo investigaciones preclínicas sobre exosomas en este ámbito, particularmente en el cáncer. Ejemplos notables incluyen Mercy Bioanalytics y su prueba Halo para la detección precoz del cáncer, y la investigación del MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas, que investiga el uso de exosomas circulantes positivos para glipicano-1 para la detección precoz del cáncer de páncreas.
Las organizaciones también están optimizando los ensayos de diagnóstico en otras áreas terapéuticas. Por ejemplo, una colaboración entre la Facultad de Medicina de Harvard (EE. UU.) y la Universidad Médica de Wenzhou (China) está empleando un sistema de análisis de exosomas lagrimales mediante aislamiento rápido (iTEARS), que ha demostrado potencial en el diagnóstico molecular del ojo seco y la retinopatía diabética. Las enfermedades neurodegenerativas también son un foco clave en los estudios de biomarcadores exosomales. Investigadores del Centro Médico de la Universidad de California, San Francisco, han descubierto un panel de biomarcadores que podría desempeñar un papel en el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer de aparición temprana.
Terapias con exosomas en ensayos clínicos
Actualmente, el número total de ensayos clínicos registrados en https://clinicaltrials.gov para terapias exosomales es de 59. Las enfermedades objetivo más investigadas para las terapias con exosomas incluyen enfermedades pulmonares (11 ensayos clínicos), infecciones por SARS-CoV-2 (9 ensayos clínicos), además de cáncer, enfermedades cardíacas y enfermedades neurológicas (todas con 4 ensayos clínicos). Los ensayos clínicos destacados con respecto a estas enfermedades se enumeran en la Tabla 1. Para obtener una lista más completa de los ensayos clínicos terapéuticos, consulte nuestro Exosome Insight Report publicado recientemente.
Tabla 1. Ensayos clínicos terapéuticos con exosomas destacados
Diagnóstico con exosomas en ensayos clínicos
Actualmente, en https://clinicaltrials.gov hay un total de 208 ensayos clínicos en los que se utilizan exosomas para el diagnóstico. Más de la mitad de estos ensayos clínicos (108) están relacionados con el diagnóstico del cáncer mediante exosomas. Otras enfermedades altamente representadas incluyen enfermedades neurológicas (15 ensayos clínicos), enfermedades cardiovasculares (13 ensayos clínicos) y enfermedades pulmonares (6 ensayos clínicos). El diagnóstico precoz de estas enfermedades es crucial para un mejor pronóstico. El gran número de ensayos clínicos con exosomas en el diagnóstico destaca el valor y la ventaja de utilizar exosomas en el diagnóstico precoz de enfermedades. La Tabla 2 destaca las empresas, centros médicos y universidades relacionados con el diagnóstico de estas enfermedades mediante exosomas. Para obtener una lista más completa de los ensayos clínicos de diagnóstico, consulte nuestro Exosome Insight Report publicado recientemente.
Tabla 2. Ensayos clínicos destacados de diagnóstico mediante exosomas
Los exosomas como diana terapéutica en ensayos clínicos
El uso de exosomas como diana es otra vía que se está explorando para el tratamiento de enfermedades. Aetholon Medical es una empresa clínica con sede en California que ha diseñado un dispositivo médico en fase de investigación llamado Hemopurifier. Al dirigirse a los exosomas circulantes, el Hemopurifier captura exosomas virales, bacterianos y cancerosos para tratar enfermedades. Hasta la fecha, Aetholon ha utilizado el Hemopurifier para tratar a pacientes con ébola, hepatitis C, VIH y COVID-19. Sus dos ensayos clínicos actuales se analizan en la Tabla 3.
Tabla 3. Ensayos clínicos destacados que utilizan exosomas como diana (eliminación física) para el tratamiento de enfermedades
Superación de los retos pendientes en la investigación de exosomas
Los exosomas constituyen un área de investigación apasionante y presentan un enorme potencial tanto para el uso diagnóstico como terapéutico. Sin embargo, las aplicaciones clínicas de los exosomas, aunque muy prometedoras, se ven actualmente obstaculizadas por lagunas en el conocimiento. Por tanto, los trabajos futuros deben centrarse en priorizar los mecanismos exactos de biogénesis y captación de los exosomas, así como en dilucidar sus interacciones con las células diana, lo que ayudará a los investigadores a avanzar en su potencial terapéutico. Otro obstáculo clave que debe superarse en la investigación de exosomas son los retos actuales en su aislamiento, ya que la falta de estandarización de estos procesos retrasa su utilidad clínica. Por último, la amplitud de las aplicaciones de los exosomas en desarrollo hará necesario aclarar las cuestiones relativas a la clasificación reglamentaria y la jurisdicción para poder establecer planes de desarrollo.
Aunque es necesario resolver importantes lagunas de conocimiento, la investigación sobre exosomas presenta grandes oportunidades en el tratamiento de una multitud de enfermedades; hemos avanzado mucho desde el polvo de plaquetas.
Para obtener más información, consulte nuestro reciente Informe de perspectivas sobre exosomas.
