29.01.2026 Wenn die Methode die Funktion verändert: Warum extrazelluläre Vesikel (EVs) für Medizin und Forschung so wichtig sind
Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind winzige, von Zellen freigesetzte Partikel, die biologische Informationen zwischen Zellen und zwischen Geweben transportieren. Sie enthalten unter anderem Proteine, Lipide und Nukleinsäuren und spiegeln damit den Zustand ihrer Ursprungszelle wider. Genau diese Eigenschaft macht EVs hoch attraktiv für die medizinische Forschung: In Blut, Urin oder anderen Körperflüssigkeiten könnten sie als Grundlage einer sogenannten Liquid Biopsy dienen. Darüber hinaus werden EVs als potenzielle Transportvehikel für therapeutische Wirkstoffe untersucht.
Extrazelluläre Vesikel liegen in Körperflüssigkeiten jedoch nie isoliert vor. Sie kommen stets gemeinsam mit einer Vielzahl anderer Partikel vor, darunter hochkonzentrierte Eiweiße und Lipidpartikel wie Lipoproteine. Die zuverlässige Abtrennung von EVs stellt daher eine zentrale Herausforderung für ihren Einsatz in Diagnostik und Therapie dar. Je nach Aufreinigungsstrategie entstehen unterschiedliche Zusammensetzungen aus EVs und begleitenden Nicht-EV-Bestandteilen, was die Vergleichbarkeit zwischen Studien deutlich erschwert. In der Folge lassen sich Biomarker nur begrenzt validieren, und funktionelle sowie therapeutische Ansätze sind oft schwer reproduzierbar. Um diese Vergleichbarkeit zu verbessern, formulieren internationale Fachleitlinien wie MISEV2023 Empfehlungen für eine transparente und methodisch nachvollziehbare Charakterisierung extrazellulärer Vesikel.
Eine aktuelle Studie der EV-iTEC Core Facility am Institut für Tumorimmunologie der Philipps-Universität Marburg geleitet von Prof. Elke Pogge von Strandmann, jetzt veröffentlicht in Advanced Healthcare Materials, adressiert genau diese Fragestellung. In dieser Arbeit wurden EVs aus einer klinisch besonders relevanten Quelle, maligner Aszites von Patientinnen mit Ovarialkarzinom, und aus den Überständen von Tumorzellen mit vier verschiedenen Methoden isoliert. Neben einer tiefgehenden proteomischen Charakterisierung, durchgeführt in Zusammenarbeit mit der von Prof. Johannes Graumann geleiteten Core Facility für Translational Proteomics, erfolgte auch eine funktionelle Bewertung mithilfe eines zellfreien Aktivitätstests. Diese wurde in Kooperation mit Prof. Jörg Bartsch und seinen Mitarbeitern aus dem Labor der Klinik für Neurochirurgie durchgeführt. Sie entwickelten zellfreie und zellbasierte Ansätze, um Enzymaktivität direkt an EVs zu messen und nutzten dazu das auf der EV-Oberfläche lokalisierte Enzym ADAM10, das für die Tumorprogression und Zell-Zell-Kommunikation von Bedeutung ist.
Das zentrale Ergebnis dieses Ansatzes zeigt: Es gibt zwar einen gemeinsamen „EV-Kern“ an Proteinen, aber je nach Methode werden zusätzliche Proteine unterschiedlich stark mitangereichert oder entfernt und damit kann sich auch die messbare biologische Aktivität der EVs verändern. Die Isolationsmethode beeinflusst somit nicht nur, welche EV-Bestandteile analysiert werden, sondern auch die biologische Funktion der EVs.
Damit leistet die Studie einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der EV-Forschung. „Sie zeigt, dass eine rein markerbasierte Charakterisierung nicht ausreicht, um EVs zuverlässig zu vergleichen oder für medizinische Anwendungen zu nutzen“ erklärt Dr. Christian Preußer, Erstautor der Studie. Stattdessen unterstreicht sie die Notwendigkeit und bietet einen neuen experimentellen Ansatz, funktionelle Eigenschaften systematisch in die Bewertung extrazellulärer Vesikel einzubeziehen. Zugleich verdeutlicht die Arbeit die Synergien, die durch die Zusammenarbeit verschiedener Abteilungen innerhalb des Fachbereichs Medizin und die Einbettung in das DFG-Graduiertenkolleg GRK 2573 entstehen, ohne die dieses Projekt nicht möglich gewesen wäre.