RU2741776C1 - Method for plasma exosome release - Google Patents

Method for plasma exosome release Download PDF

Info

Publication number
RU2741776C1
RU2741776C1 RU2020108139A RU2020108139A RU2741776C1 RU 2741776 C1 RU2741776 C1 RU 2741776C1 RU 2020108139 A RU2020108139 A RU 2020108139A RU 2020108139 A RU2020108139 A RU 2020108139A RU 2741776 C1 RU2741776 C1 RU 2741776C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
exosomes
dextran
centrifugation
blood plasma
Prior art date
Application number
RU2020108139A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Александровна Слюсаренко
Елена Игоревна Сидина
Инга Валерьевна Назарова
Надежда Станиславовна Никифорова
Наиля Альфредовна Назмиева
Лидия Михайловна Забегина
Маргарита Сергеевна Князева
Анастасия Валерьевна Малек
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2020108139A priority Critical patent/RU2741776C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741776C1 publication Critical patent/RU2741776C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention refers to biotechnology and diagnostic medicine, namely to a method for extracting exosomes from blood plasma. Method for extracting exosomes from blood plasma involves taking peripheral blood, separating plasma from cell mass by centrifugation, adding to plasma mixture of dextran polymers with molecular weight of 450–650 kDa and polyethylene glycol with molecular weight of 20 kDa is dissolved in one volume of blood plasma to concentration of 1.5 % and -3.5 % respectively followed by incubation for 1 hour at temperature +4 °C and centrifugation at acceleration 1000 G, +4 °C for 10 minutes, obtained precipitate is dissolved in polymer mixture of dextran and polyethylene glycol in phosphate-salt buffer in the same concentration, repeatedly centrifuged in the same mode until the end product is obtained.
EFFECT: method described above enables to extract directly from blood plasma maximum number of exosomes with minimal contamination of the preparation with plasma proteins and lipoproteins, is easy to implement and has low cost, which increases efficiency of subsequent analysis of exosomal fraction of circulating micro-RNA molecules, for example, for diagnosis or monitoring of oncological diseases.
1 cl, 4 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и диагностической медицины, а именно к онкологии и может быть использовано для выделения экзосом из плазмы крови.The invention relates to the field of biotechnology and diagnostic medicine, namely to oncology and can be used to isolate exosomes from blood plasma.

Экзосомы - мембранные нано-везикулы (80-130 нм), которые секретируются практически всеми клетками многоклеточных организмов во внеклеточное пространство. Биохимический состав экзосом близок к составу клеток, которые их секретируют. Экзосомы, секретируемые опухолевыми клетками, также имеют особенности биохимического состава, в частности состава коротких регуляторных молекул РНК - 2 микроРНК. На основании этих данных предполагается, что анализ микроРНК циркулирующих экзосом может лежать в основе методов скрининга или ранней диагностики онкологических заболеваний [Gorji-Bahri G, Hashemi А, Moghimi HR: ExomiRs: A Novel Strategy in Cancer Diagnosis and Therapy. Current gene therapy 2018, 18(6):336-350.].Exosomes are membrane nano-vesicles (80-130 nm), which are secreted by almost all cells of multicellular organisms into the extracellular space. The biochemical composition of exosomes is close to the composition of the cells that secrete them. Exosomes secreted by tumor cells also have peculiarities of biochemical composition, in particular, the composition of short regulatory molecules RNA - 2 microRNA. Based on these data, it is suggested that the analysis of microRNAs of circulating exosomes may underlie methods of screening or early diagnosis of cancer [Gorji-Bahri G, Hashemi A, Moghimi HR: ExomiRs: A Novel Strategy in Cancer Diagnosis and Therapy. Current gene therapy 2018, 18 (6): 336-350.].

Разработка таких методов активно ведется многими научными лабораториями био-технологическими компаниями, но внедрение таких разработок в практику тормозится отсутствием надежной технологии выделения экзосом из плазмы. Эта задача нетривиальна в силу сложного состава плазмы, различные компоненты которой имеют сходные с экзосомальными размеры, плотность, поверхностный заряд, гидрофильность и другие характеристики. В случае необходимости последующего анализа экзосомальной фракции циркулирующих микроРНК, критическое значение приобретает два фактора: 1. эффективность выделения экзосом; 2. возможность отделения экзосом от фракции протеинов и липопротеинов плазмы, связывающих диагностически незначимые молекулы микроРНК.The development of such methods is actively carried out by many scientific laboratories by biotechnological companies, but the introduction of such developments into practice is hampered by the lack of a reliable technology for the isolation of exosomes from plasma. This task is not trivial due to the complex composition of the plasma, the various components of which have dimensions, density, surface charge, hydrophilicity, and other characteristics similar to exosomal ones. If a subsequent analysis of the exosomal fraction of circulating microRNAs is necessary, two factors are of critical importance: 1. the efficiency of exosome isolation; 2. the possibility of separating exosomes from the fraction of proteins and plasma lipoproteins that bind diagnostically insignificant microRNA molecules.

Известен способ выделения экзосом из плазмы крови с использованием супер-гидрофильных полимеров, в котором добавление к сыворотке, предварительно очищенной от крупных везикул и клеточного дебриса, концентрированного (30-60%) раствора гидрофильного полимера полиэтиленгликоля (ПЭГ) относительно низкой мол. массой (5-10 кДа) «вытесняет» из раствора менее растворимые компоненты, включая экзосомы, вызывая их агрегацию. Образовавшиеся агрегаты осаждаются при низкоскоростном центрифугировании. Этот принцип реализован в ряде коммерческих наборов для выделения экзосом из различных биологических сред, включая плазму: ExoQuick (System Bioscience), ExoPrep (HansaBioMed), Total exosomes isolation kit (Invitrogen).A known method for the isolation of exosomes from blood plasma using super-hydrophilic polymers, in which the addition to serum, previously purified from large vesicles and cellular debris, a concentrated (30-60%) solution of a hydrophilic polymer of polyethylene glycol (PEG) relatively low mol. mass (5-10 kDa) "displaces" less soluble components from solution, including exosomes, causing them to aggregate. The resulting aggregates are precipitated by low-speed centrifugation. This principle is implemented in a number of commercial kits for the isolation of exosomes from various biological media, including plasma: ExoQuick (System Bioscience), ExoPrep (HansaBioMed), Total exosomes isolation kit (Invitrogen).

К основным недостаткам данного подхода относится высокая стоимость коммерческих реагентов и недостаточная «чистота» выделения - осадок обычно содержит плазменные белки и другие компоненты, затрудняющие последующий анализ экзосомальных микроРНК.The main disadvantages of this approach are the high cost of commercial reagents and the insufficient "purity" of the isolation - the precipitate usually contains plasma proteins and other components that complicate the subsequent analysis of exosomal microRNAs.

Существует модификация данной методики, которая оптимизирует процедуру и снижает стоимость выделения (патент RU 2678988, опубл. 05.02.2019), но не решает проблему контаминации препарата экзосом плазменными белками.There is a modification of this technique that optimizes the procedure and reduces the cost of isolation (patent RU 2678988, publ. 02/05/2019), but does not solve the problem of contamination of the exosome preparation with plasma proteins.

Известен способ выделения экзосом из плазмы крови, основанный на феномене разделения или формирования двух отдельных фаз в растворе двух полимеров, например, полиэтиленгликоля (ПЭГ) и декстрана. В силу физико-химических особенностей взаимодействия полимеров с мембраной везикул, последние преимущественно концентрируются в одной из фаз - растворе декстрана, в то время как белки переходят в раствор ПЭГ. Для более полной очистки везикул от белков ПЭГ-содержащая фаза может быть заменена несколько раз. В оригинальных исследованиях (Shin Н, Han С, Labuz JM, Kim J, Kim J, Cho S, Gho YS, Takayama S, Park J: High-yield isolation of extracellular vesicles using aqueous two-phase system. Scientific reports 2015, 5:13103.) было предложено использование системы полимеров ПЭГ (35 кДа) и декстран (450-650 кДа), которые образуют две фазы водного раствора. На модельной смеси экзосом и белков, авторы метода доказали эффективность разделения компонентов смеси. Этот способ может быть рассмотрен в качестве ближайшего аналога.A known method for the isolation of exosomes from blood plasma, based on the phenomenon of separation or formation of two separate phases in a solution of two polymers, for example, polyethylene glycol (PEG) and dextran. Due to the physicochemical features of the interaction of polymers with the vesicle membrane, the latter are predominantly concentrated in one of the phases - the dextran solution, while the proteins pass into the PEG solution. For a more complete purification of vesicles from proteins, the PEG-containing phase can be changed several times. In original studies (Shin H, Han C, Labuz JM, Kim J, Kim J, Cho S, Gho YS, Takayama S, Park J: High-yield isolation of extracellular vesicles using aqueous two-phase system. Scientific reports 2015, 5 : 13103.) It was proposed to use a system of polymers PEG (35 kDa) and dextran (450-650 kDa), which form two phases of an aqueous solution. On a model mixture of exosomes and proteins, the authors of the method proved the efficiency of separation of the mixture components. This method can be considered as the closest analogue.

Недостатком способа является то, что он не оптимизирован для работы с плазмой, имеющей сложный состав, и не позволяет эффективно разделить экзосомы и белки в ее составе. Кроме того, в оригинальном исполнении способ является слишком трудоемким для применения в лабораторной или клинической практике.The disadvantage of this method is that it is not optimized for working with plasma, which has a complex composition, and does not effectively separate exosomes and proteins in its composition. In addition, the original implementation of the method is too laborious for use in laboratory or clinical practice.

Техническим результатом изобретения является выделение непосредственно из плазмы крови максимального количества экзосом при минимальной контаминации препарата плазменными белками и липопротеинами, простота реализации и низкая стоимость, повышение эффективности последующего анализа экзосомальной фракции циркулирующих молекул микроРНК в контексте, например, решения задач диагностики или мониторинга онкологических заболеваний.The technical result of the invention is the isolation directly from blood plasma of the maximum number of exosomes with minimal contamination of the drug with plasma proteins and lipoproteins, ease of implementation and low cost, increased efficiency of subsequent analysis of the exosomal fraction of circulating microRNA molecules in the context of, for example, solving problems of diagnostics or monitoring of oncological diseases.

Указанный технический результат достигается в способе выделения экзосом из плазмы крови, включающем взятие периферической крови, отделение плазмы от клеточной массы путем центрифугирования, добавление к плазме смеси полимеров декстрана и полиэтиленгликоля, инкубацию полимерной смеси и осаждение целевого продукта центрифугированием, в котором полимеры декстран и полиэтиленгликоль растворяют в плазме крови до концентрации 1,5% и 3,5% соответственно с последующей инкубацией в течение 1 часа при температуре +4°С и центрифугированием при ускорении 1000 G, +4°С в течение 10 минут, полученный осадок растворяют в полимерной смеси декстрана и полиэтиленгликоля фосфатно-солевого буфера в той же концентрации, повторно центрифугируют в том же режиме до получения целевого продукта.The specified technical result is achieved in a method for isolating exosomes from blood plasma, including taking peripheral blood, separating plasma from the cell mass by centrifugation, adding a mixture of dextran and polyethylene glycol polymers to the plasma, incubating the polymer mixture and precipitating the target product by centrifugation, in which the polymers dextran and polyethylene glycol are dissolved in blood plasma to a concentration of 1.5% and 3.5%, respectively, followed by incubation for 1 hour at a temperature of + 4 ° C and centrifugation at an acceleration of 1000 G, + 4 ° C for 10 minutes, the resulting precipitate is dissolved in a polymer mixture dextran and polyethylene glycol phosphate-buffered saline in the same concentration, re-centrifuged in the same mode to obtain the desired product.

Целесообразно полученный целевой продукт использовать для выделения экзосомальной микроРНК с последующим ОТ-ПЦР анализом.It is advisable to use the obtained target product for the isolation of exosomal microRNA with subsequent RT-PCR analysis.

Оптимальное соотношение молекулярных масс и концентраций полимеров, определенные экспериментальным путем, а также оригинальная методика растворения полимеров непосредственно в плазме, позволяют достичь максимального количества экзосом при минимальной контаминации препарата плазменными белками и липопротеинами.The optimal ratio of molecular weights and concentrations of polymers, determined experimentally, as well as an original technique for dissolving polymers directly in plasma, make it possible to achieve the maximum number of exosomes with minimal drug contamination with plasma proteins and lipoproteins.

Получение целевого продукта непосредственно из плазмы крови упрощает способ и снижает экономические затраты.Obtaining the target product directly from blood plasma simplifies the method and reduces economic costs.

Способ иллюстрируется фигурами 1-4, где представлены характеристики выделенных везикул:The method is illustrated by Figures 1-4, which presents the characteristics of the isolated vesicles:

фиг. 1 - лазерная корреляционная спектроскопия осадка, разведение в 500 мкл ФСБ; фиг. 2 - нано-трековый анализ осадка, разведение в 2000 мкл ФСБ; фиг. 3 - атомная силовая микроскопия; фиг. 4 - дот-блот с антителами против CD63, где: 1 - осадок, разведенный в 500 мкл ФСБ; 2 - осадок, разведение в 200 мкл буфера RIPA, 3 - супернатант после первого центрифугирования; 4 - исходная плазма.fig. 1 - laser correlation spectroscopy of the sediment, dilution in 500 μl of PBS; fig. 2 - nano-track analysis of the sediment, dilution in 2000 μl of PBS; fig. 3 - atomic force microscopy; fig. 4 - dot blot with antibodies against CD63, where: 1 - sediment diluted in 500 μl of PBS; 2 - sediment, diluted in 200 μl of RIPA buffer, 3 - supernatant after the first centrifugation; 4 - initial plasma.

Оценка размера и концентрации везикул, выделенных из плазмы здоровых доноров, была проведена с помощью лазерной корреляционной спектроскопии (см. фиг. 1) и нано-трекового анализа (см. фиг. 2).Estimation of the size and concentration of vesicles isolated from plasma of healthy donors was carried out using laser correlation spectroscopy (see Fig. 1) and nano-track analysis (see Fig. 2).

Оценка экзосомальной природы выделенных везикул и анализ содержания экзосом в супернатанте («промывочном» растворе ПЭГ) были проведены с помощью дот-блоттинга (см. фиг. 3,) и атомной силовой микроскопии (см. фиг. 4).Evaluation of the exosomal nature of the isolated vesicles and analysis of the content of exosomes in the supernatant ("wash" PEG solution) were carried out using dot blotting (see Fig. 3,) and atomic force microscopy (see Fig. 4).

Способ осуществляют, например, следующим образом.The method is carried out, for example, as follows.

Проводят сбор периферической крови в вакутейнеры с ЕДТА и в течение 5-10 минут плазму отделяют от клеточной массы путем центрифугирования при 300 G в течение 15 минут. В 2 центрифужные пробирки объемом 2 мл добавляют по 0,0225 г декстрана М=450-650 кДа и по 0,0525 г полиэтиленгликоля М=20 кДа. В одну из проборок добавляют плазму (1,5 мл), в другую - фосфатно-солевой буфер (1,5 мл). Указанные количества декстрана и ПЭГ обеспечивают финальную концентрацию полимеров 1,5% и 3,5%, соответственно. Инкубацию проводят в течение одного часа при интенсивном перемешивании (вортекс), при температуре +4°С. Эффективность растворения контролируют визуально. Разделение полимерной смеси в пробирке с плазмой проводят путем центрифугирования при 1000 G в течение 10 минут, при температуре +4°С. Супернатант удаляют, к осадку добавляют 1,4 мл содержимого пробирки с раствором ПЭГ и декстрана в фосфатно-солевом буфере, осадок перемешивают, смесь центрифугируют при тех же условиях (1000 G в течение 10 минут, при температуре +4°С), супернатант удаляют. Осадок представляет собой смесь экзосом с декстраном с минимальным содержанием белков плазмы. Осадок может быть ре-суспендирован в фосфатно-солевом буфере для анализа физических характеристик экзосом, или лизирован в соответствующем лизис-буфере для анализа состава белков или микроРНК.Collect peripheral blood in vacutainers with EDTA and within 5-10 minutes the plasma is separated from the cell mass by centrifugation at 300 G for 15 minutes. In 2 centrifuge tubes with a volume of 2 ml add 0.0225 g of dextran M = 450-650 kDa and 0.0525 g of polyethylene glycol M = 20 kDa. Plasma (1.5 ml) is added to one of the tubes, and phosphate-buffered saline (1.5 ml) is added to the other. The indicated amounts of dextran and PEG provide a final polymer concentration of 1.5% and 3.5%, respectively. The incubation is carried out for one hour with vigorous stirring (vortex) at a temperature of + 4 ° C. Dissolution efficiency is monitored visually. Separation of the polymer mixture in a test tube with plasma is carried out by centrifugation at 1000 G for 10 minutes at a temperature of + 4 ° C. The supernatant is removed, 1.4 ml of the contents of the tube with a solution of PEG and dextran in phosphate-buffered saline are added to the sediment, the sediment is stirred, the mixture is centrifuged under the same conditions (1000 G for 10 minutes, at + 4 ° C), the supernatant is removed ... The sediment is a mixture of exosomes with dextran with a minimum content of plasma proteins. The pellet can be resuspended in phosphate buffered saline to analyze the physical characteristics of exosomes, or lysed in an appropriate lysis buffer for protein or microRNA analysis.

С целью оценки заявленного технического результата изобретения было проведено непосредственное сравнение эффективности ОТ-ПЦР анализа нескольких молекул микроРНК, полученной из препаратов экзосом, выделенных заявленным способом и описанными выше аналогами из 1,5 мл донорской плазмы (n.2 формулы).In order to evaluate the claimed technical result of the invention, a direct comparison of the efficiency of RT-PCR analysis of several microRNA molecules obtained from exosome preparations isolated by the claimed method and the analogs described above from 1.5 ml of donor plasma (formula n. 2) was carried out.

Пример. Выделение экзосом плазмы и ОТ-ПЦР анализа экзосомальных микроРНК. Образцы венозной крови были получены от пяти здоровых доноров в вакутейнеры с ЕДТА. Непосредственно после получения материала образцы крови центрифугировали при 300 G в течение 15 минут при 4°С. Плазму аккуратно отделяли и переносили в новые пробирки. Для выделения экзосом заявленным способом 1,5 мл плазмы переносили в пробирку, содержавшую 0,0225 г декстрана (мол. масса 450-650 кДа) и 0,0525 г ПЭГ (мол. масса 20 кДа). Параллельно такие же количества полимеров были растворены в 1,5 мл фосфатно-солевого буфера. Растворение проводилось в течение часа, при интенсивном перемешивании (вортекс), при температуре +4°С. После полного растворения полимеров содержимое первой пробирки центрифугировали при 1000 G, 10 минут, при +4°С. Супернатант удалили, к осадку добавили 1,4 мл содержимого второй пробирки (раствор ПЭГ и декстрана в фосфатно-солевом буфере). Осадок ре-суспендировали, смесь центрифугировали при 1000 G, 10 минут, при +4°С. После удаления супернатанта, осадок содержащий экзосомы растворяли в лизис-буфере (реагент «Лира», Биолабмикс / Новосибирск). Далее проводилось выделение микроРНК с помощью колонок и реагентики в составе набора для выделения (LRU-100-50, Биолабмикс / Новосибирск) по протоколу производителя. Параллельно экзосомы были выделены из аналогичных образцов плазмы (1,5 мл) с использованием коммерческих наборов (ближайших аналогов), наиболее близких по принципу работы к заявленному способу: ExoPrep (Hansa Bio Med) и Tota lexosomes isolation kit (Invitrogen). Выделение экзосом проводилось в соответствии с протоколами производителей, микроРНК была выделена аналогичным образом с помощью реагента «Лира» и набора для выделения (LRU-100-50, Биолабмикс / Новосибирск). Во всех трех случаях элюцию РНК проводили 50 мкл буфера (ЕБ), для последующего анализа микроРНК использовали по 2 мкл раствора. С помощью ОТ-ПЦР был проведен анализ относительной концентрации трех молекул микроРНК (miR-29b-1, miR-451a и miR-375) с помощью ранее описанной технологии «two-tailed reverse transcription) [19, 20]. Все реакции были проведены в объемах 20 мкл, были использованы стандартные наборы производства компании Биолабмикс: OT-M-MuLV-RH для проведения реакции обратной транскрипции и HS-qPCRSYBR Blue (2×) для проведения ПЦР.Example. Isolation of plasma exosomes and RT-PCR analysis of exosomal microRNAs. Venous blood samples were obtained from five healthy donors in EDTA vacutainers. Immediately after receiving the material, blood samples were centrifuged at 300 G for 15 minutes at 4 ° C. Plasma was carefully separated and transferred to new tubes. To isolate exosomes by the claimed method, 1.5 ml of plasma was transferred into a test tube containing 0.0225 g of dextran (molecular weight 450-650 kDa) and 0.0525 g of PEG (molecular weight 20 kDa). In parallel, the same amounts of polymers were dissolved in 1.5 ml of phosphate-buffered saline. The dissolution was carried out for an hour, with vigorous stirring (vortex), at a temperature of + 4 ° C. After complete dissolution of the polymers, the contents of the first tube were centrifuged at 1000 G, 10 minutes, at + 4 ° C. The supernatant was removed, 1.4 ml of the contents of the second tube (a solution of PEG and dextran in phosphate buffered saline) was added to the sediment. The precipitate was resuspended, the mixture was centrifuged at 1000 G, 10 minutes, at + 4 ° C. After removing the supernatant, the pellet containing exosomes was dissolved in lysis buffer (Lira reagent, Biolabmix / Novosibirsk). Next, miRNA was isolated using columns and a reagent as part of an isolation kit (LRU-100-50, Biolabmix / Novosibirsk) according to the manufacturer's protocol. In parallel, exosomes were isolated from similar plasma samples (1.5 ml) using commercial kits (closest analogues), the closest in principle to the claimed method: ExoPrep (Hansa Bio Med) and Tota lexosomes isolation kit (Invitrogen). Isolation of exosomes was carried out in accordance with the manufacturer's protocols, microRNA was isolated in the same way using the Lira reagent and an isolation kit (LRU-100-50, Biolabmix / Novosibirsk). In all three cases, RNA was eluted with 50 μL of buffer (EB); for subsequent analysis of microRNA, 2 μL of solution was used. Using RT-PCR, the relative concentration of three microRNA molecules (miR-29b-1, miR-451a, and miR-375) was analyzed using the previously described “two-tailed reverse transcription” technology [19, 20]. All reactions were carried out in volumes of 20 μl, standard kits from Biolabmix were used: OT-M-MuLV-RH for reverse transcription and HS-qPCRSYBR Blue (2 ×) for PCR.

Последовательности праймеров для ОТ и ПЦР представлены в табл. 1.The sequences of the primers for RT and PCR are presented in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Специфичность реакции оценивали по характеру кривой плавления конечного продукта ГЩР. Результаты представлены в табл. 2.The specificity of the reaction was assessed by the character of the melting curve of the final HSC product. The results are presented in table. 2.

Таким образом, заявляемый способ позволяет выделить непосредственно из плазмы крови максимальное количество экзосом при минимальной контаминации препарата плазменными белками и липопротеинами, прост в реализации и имеет низкую стоимость. Реализация способа повышает эффективность последующего анализа экзосомальной фракции циркулирующих молекул микроРНК, например, для диагностики или мониторинга онкологических заболеваний.Thus, the claimed method allows to isolate directly from blood plasma the maximum number of exosomes with minimal drug contamination with plasma proteins and lipoproteins, is easy to implement and has a low cost. The implementation of the method increases the efficiency of the subsequent analysis of the exosomal fraction of circulating microRNA molecules, for example, for the diagnosis or monitoring of oncological diseases.

Claims (2)

1. Способ выделения экзосом из плазмы крови, включающий взятие периферической крови, отделение плазмы от клеточной массы путем центрифугирования, добавление к плазме смеси полимеров декстрана и полиэтиленгликоля, инкубацию полимерной смеси и осаждение целевого продукта центрифугированием, отличающийся тем, что полимеры декстран с молекулярной массой 450-650 кДа и полиэтиленгликоль с молекулярной массой 20 кДа растворяют в одном объеме плазмы крови до концентрации 1,5% и -3,5% соответственно с последующей инкубацией в течение 1 часа при температуре +4°С и центрифугированием при ускорении 1000 G, +4°С в течение 10 минут, полученный осадок растворяют в полимерной смеси декстрана и полиэтиленгликоля в фосфатно-солевом буфере в той же концентрации, повторно центрифугируют в том же режиме до получения целевого продукта.1. A method for isolating exosomes from blood plasma, including taking peripheral blood, separating plasma from the cell mass by centrifugation, adding a mixture of dextran and polyethylene glycol polymers to the plasma, incubating the polymer mixture and precipitating the target product by centrifugation, characterized in that dextran polymers with a molecular weight of 450 -650 kDa and polyethylene glycol with a molecular weight of 20 kDa are dissolved in one volume of blood plasma to a concentration of 1.5% and -3.5%, respectively, followed by incubation for 1 hour at a temperature of + 4 ° C and centrifugation at an acceleration of 1000 G, + 4 ° C for 10 minutes, the resulting precipitate is dissolved in a polymer mixture of dextran and polyethylene glycol in phosphate-buffered saline at the same concentration, re-centrifuged in the same mode to obtain the target product. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученный целевой продукт лизируют для выделения экзосомальной микроРНК с последующим ОТ-ПЦР анализом.2. The method according to claim 1, characterized in that the obtained target product is lysed to isolate exosomal microRNA, followed by RT-PCR analysis.
RU2020108139A 2020-02-25 2020-02-25 Method for plasma exosome release RU2741776C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108139A RU2741776C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Method for plasma exosome release

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108139A RU2741776C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Method for plasma exosome release

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741776C1 true RU2741776C1 (en) 2021-01-28

Family

ID=74554607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108139A RU2741776C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Method for plasma exosome release

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741776C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113528423A (en) * 2021-07-06 2021-10-22 温州医科大学附属眼视光医院 Method for separating plasma lipoprotein and exosome

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016033695A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Exerkine Corporation Exosome isolation
RU2651521C1 (en) * 2017-06-27 2018-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Method of microvesicules insulation from blood
RU2678988C1 (en) * 2018-03-05 2019-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "БиоСилика" Method for isolating extracellular vesicles from biological fluids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016033695A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Exerkine Corporation Exosome isolation
RU2651521C1 (en) * 2017-06-27 2018-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Method of microvesicules insulation from blood
RU2678988C1 (en) * 2018-03-05 2019-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "БиоСилика" Method for isolating extracellular vesicles from biological fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Shin Н, Han С, Labuz JM, et al. High-yield isolation of extracellular vesicles using aqueous two-phase system //Scientific reports. 2015, 5:13103. Р. 1-10 DOI: 10.1038/srep13103, с. 8-9. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113528423A (en) * 2021-07-06 2021-10-22 温州医科大学附属眼视光医院 Method for separating plasma lipoprotein and exosome

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3684948B1 (en) Method for using aqueous two-phase system for the isolation, purification and/or concentration of short nucleic acid fragments
US9677979B2 (en) Low resource processor using surface tension valves for extracting, concentrating and detecting molecular species
US9006420B2 (en) Method for concentrating and isolating biomolecules or viruses
EP2315619B1 (en) Nucleic acid extraction method
US10889868B2 (en) Exosomal biomarkers diagnostic of tuberculosis
McCaustland et al. Application of two RNA extraction methods prior to amplification of hepatitis E virus nucleic acid by the polymerase chain reaction
EP2303458A1 (en) Nucleic acid extraction apparatus
Godec et al. Detection of measles virus genomic sequences in SSPE brain tissue by the polymerase chain reaction
CN111440696A (en) Fetal cell capture module, microfluidic chip for fetal cell capture, and methods of using same
RU2741776C1 (en) Method for plasma exosome release
US11493412B2 (en) Method and kit for exosomes and associated biomacromolecules capture
CN111304291A (en) DNA extraction reagent, kit and extraction method
CN113755597A (en) Application of peripheral blood exosome miRNA (micro ribonucleic acid) combined marker in preparation of HBV (hepatitis B virus) positive liver cirrhosis early liver cancer detection kit
CN117210455A (en) Primer group, kit and method for detecting east yang virus based on LAMP method
ES2665280T3 (en) Methods for the extraction and purification of components of biological samples
WO2003060119A2 (en) Method for the quantification of in vivo nucleic acid levels
CN110551680A (en) Method and system for extracting pleural effusion exosomes
AU769709B2 (en) Method for preparing DNA from serum and plasma
RU2678988C1 (en) Method for isolating extracellular vesicles from biological fluids
RU2808832C1 (en) Method of isolating viral ribonucleic acid from cerebrospinal fluid for molecular biological research
JPH07238101A (en) Method of collecting nucleic acid using novel coprecipitating agent and nucleic acid collection kit
CN101245367A (en) Semi-nested PCR method testing toxoplasma gondii
CN105821156B (en) Method for detecting or/and quantifying hepatitis B virus in vitro and primer and probe used by same
CN117924407A (en) Double-aqueous-phase separation system and purification method for purifying fluorescent-labeled protein
CN116004923A (en) RT-RAP primer probe set and kit for detecting blood viruses