Thông thường, exosome được tổng hợp sinh học thông qua quá trình lõm kép của màng sinh chất. Sự lõm đầu tiên của màng sinh chất xảy ra thông qua quá trình nhập bào (endocytosis), bao gồm các protein bề mặt tế bào và môi trường ngoại bào. Quá trình này dẫn đến sự hình thành các endosome phân loại sớm (ESE). Ở giai đoạn này, ESE tương tác thông qua việc trao đổi các thành phần (cargo) với mạng lưới trans-Golgi và lưới nội chất. Khi ESE trưởng thành, chúng tích lũy nhiều loại RNA và protein khác nhau, chuyển hóa thành các endosome phân loại muộn (LSE). Sau đó, LSE tạo ra các thể đa túi (MVB) thông qua sự lõm thứ cấp của màng endosome, dẫn đến sự hình thành các túi nội lòng (ILV) – cấu trúc tạo nên exosome và phản ánh đặc điểm sinh học của tế bào cho. Cuối cùng, MVB dung hợp với màng sinh chất để giải phóng ILV vào không gian ngoại bào.

Các ILV được giải phóng này được phân loại là exosome. Đáng chú ý, exosome chứa nhiều loại protein bề mặt khác nhau, bao gồm các tetraspanin (ví dụ: CD9, CD63 và CD81), integrin và các protein điều hòa miễn dịch. Những protein này tạo điều kiện thuận lợi cho sự dung hợp trực tiếp của exosome với màng sinh chất của tế bào nhận, qua đó cho phép phân phối các thành phần bên trong mà tránh được sự phân hủy của lysosome. Nhờ ưu điểm này, exosome đóng vai trò là chất trung gian chính trong giao tiếp giữa các tế bào trong một loạt các phản ứng sinh học. Chúng chịu trách nhiệm truyền tín hiệu bằng các phân tử giúp điều hòa chức năng sinh lý của tế bào nhận, duy trì cân bằng nội môi tế bào và điều hòa giao tiếp giữa các tế bào.

Do đó, EVs là một liệu pháp không tế bào (cell-free therapeutics) đầy hứa hẹn để điều hòa các chức năng sinh lý trong nhiều bệnh lý khác nhau. Đặc biệt, túi ngoại bào có nguồn gốc từ tế bào gốc trung mô (MSC-EVs) gần đây đã được chú ý như những ứng cử viên tiềm năng trong y học tái tạo, nhờ vào tác dụng chống viêm và chống apoptosis (chết tế bào theo chương trình) xuất sắc của chúng. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh tiềm năng của MSC-EVs trong việc cải thiện vi môi trường da thông qua việc tái thiết lập chất nền ngoại bào (ECM), thúc đẩy sự tăng sinh nguyên bào sợi và sự hình thành mạch, cũng như điều hòa phản ứng viêm và quá trình tạo hắc tố (melanogenesis).

MSC-EVs mang lại một số lợi thế vượt trội so với liệu pháp cấy ghép tế bào gốc truyền thống như sau:

• Dễ dàng bảo quản: Vì là vật liệu không sống, EVs rất dễ bảo quản do không cần cân nhắc đến tỷ lệ sống sót của chúng trong quá trình lưu trữ và khả năng bám rễ (engraftment) sau khi cấy ghép.

• Tính tương thích sinh học cao: MSC-EVs thể hiện tính tương thích sinh học tuyệt vời do có tính sinh miễn dịch và khả năng tạo khối u thấp.

• Khả năng mang thuốc và nhắm mục tiêu: Cấu trúc lớp kép lipid của chúng cho phép đóng gói thêm các tác nhân trị liệu và thực hiện các sửa đổi bề mặt để phân phối nhắm mục tiêu đến các tế bào hoặc mô cụ thể.

• Vượt qua hàng rào sinh học: Khả năng đặc biệt trong việc vượt qua các rào cản sinh học, chẳng hạn như hàng rào máu não, làm nổi bật tiềm năng của chúng như một nền tảng điều trị cho các bệnh lý khác nhau thuộc hệ thần kinh trung ương.

Nhờ những lợi ích đa dạng này, MSC-EVs gần đây đã được nghiên cứu rộng rãi như các phương pháp điều trị chống lão hóa. Tuy nhiên, do tính phức tạp của thành phần bên trong, cơ chế hoạt động của MSC-EVs cần được nghiên cứu thêm. Vẫn cần có các nghiên cứu đánh giá toàn diện vai trò của EVs, đặc biệt là trong các liệu pháp chống lão hóa da tổng thể.

Nguồn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40527735/

Park, J. Y., Jung, S. Y., Yoo, D., Lee, S., Go, D., Bui, V. D., ... & Um, W. (2025). Stem cell-derived extracellular vesicles in skin antiaging treatments. ACS nano, 19(25), 22504-22527.

Người dịch: Nguyễn Thị Thúy An

Người duyệt: Nguyễn Thị Thùy Trang