Los exosomas son un subtipo específico de vesícula extracelular: partículas de escala nanométrica rodeadas por una bicapa lipídica que las células liberan en su entorno, diferenciadas de otras vesículas extracelulares por el lugar dentro de la célula donde se forman. Ese detalle contiene toda la definición. [1][5][6]
Pregunte a diez proveedores qué es un exosoma y la mayoría describirá algo parecido a una partícula muy pequeña que transporta moléculas de señalización. Es cierto, pero también lo es para varios otros tipos de vesículas extracelulares que no son exosomas. El estándar actual de nomenclatura de la International Society for Extracellular Vesicles, MISEV2023, es explícito en este punto: “exosoma” es una afirmación sobre la biogénesis, específicamente que una vesícula se formó dentro de un compartimento endosomal y fue liberada cuando ese compartimento se fusionó con la membrana externa de la célula. A menos que ese origen se haya demostrado realmente para el material en cuestión, el término correcto es “vesícula extracelular pequeña”, no “exosoma”. [1][2]
Esa distinción es un indicador razonable de cuánto comprende realmente un proveedor lo que está vendiendo. Esta guía explica qué son los exosomas, cómo se forman, qué transportan, cómo un laboratorio confirma qué hay realmente en un vial y por qué el origen del material cambia la respuesta.
La palabra “exosoma” es una afirmación sobre el origen, no solo sobre el tamaño
Las vesículas extracelulares, o EV, son la categoría general: partículas liberadas por células, rodeadas por una bicapa lipídica e incapaces de replicarse por sí mismas. Dentro de esta categoría existe una variedad de subtipos que difieren según dónde y cómo se forman dentro de la célula. Históricamente, el campo las dividió aproximadamente en dos grupos basados en la biogénesis: vesículas que brotan directamente de la membrana plasmática, denominadas ectosomas o microvesículas, y vesículas que se forman dentro de compartimentos endosómicos tardíos denominados cuerpos multivesiculares, que posteriormente se liberan cuando esos compartimentos se fusionan con la membrana plasmática. El segundo grupo es lo que originalmente significaba “exosoma”. [1][6][10]
El problema que MISEV2023 aborda directamente es que ningún método de aislamiento disponible actualmente puede seleccionar específicamente el origen endosomal. La ultracentrifugación, la cromatografía de exclusión por tamaño, la precipitación y cualquier otra técnica de separación habitual extraen simultáneamente una población mixta de vesículas de múltiples orígenes, porque no existe un marcador exclusivo de la vía endosomal. Por lo tanto, cuando un laboratorio o proveedor aísla vesículas de medios condicionados o de una fuente celular y denomina al producto “exosomas”, normalmente está haciendo una afirmación sobre el origen que el propio método de aislamiento no puede respaldar realmente (Welsh et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024).
MISEV2023 responde a esto utilizando un lenguaje operativo cuando no se dispone de un origen demostrado: “EV pequeña” para vesículas aisladas generalmente inferiores a 200 nanómetros de diámetro y “EV grande” para aquellas superiores a ese umbral. Los términos de biogénesis como “exosoma” y “ectosoma” se reservan para los casos en los que el origen subcelular se haya demostrado realmente [1][2] para esa fuente y condición específicas. En la mayoría de las preparaciones comercializadas, esa es la excepción y no la regla.
Este es el filtro individual más útil que tiene un profesional clínico para evaluar la documentación técnica de un proveedor. Una empresa que utiliza de forma coherente y correcta “vesícula extracelular pequeña”, excepto cuando dispone de evidencia sobre el origen endosomal, está describiendo su producto con precisión. Una empresa cuyas páginas utilizan “exosoma” constantemente sin abordar nunca esta distinción, en el mejor de los casos utiliza de forma imprecisa una abreviatura de la industria y, en el peor, está haciendo una afirmación sobre el origen que no ha verificado.
Subtipos de vesículas extracelulares de un vistazo
Una referencia rápida, ya que estos términos se utilizan de forma inconsistente tanto en la literatura como en el marketing de los proveedores.
Vesícula extracelular (EV): Término general para cualquier partícula liberada por una célula que está rodeada por una bicapa lipídica y no puede replicarse por sí misma. Incluye exosomas, ectosomas, cuerpos apoptóticos y otras vesículas rodeadas por membrana de origen celular. [1][4][10]
Exosoma: Subtipo de EV pequeña específico de la biogénesis que se forma como una vesícula intraluminal dentro de un cuerpo multivesicular y se libera cuando ese compartimento se fusiona con la membrana plasmática. El término es preciso únicamente cuando se ha demostrado el origen endosomal para la preparación específica.
Vesícula extracelular pequeña (sEV): Término operativo recomendado por MISEV2023 para vesículas aisladas generalmente inferiores a 200 nanómetros de diámetro, utilizado cuando la biogénesis no ha sido confirmada. Este es el término predeterminado preciso para la mayoría de las preparaciones aisladas comercialmente.
Ectosoma (microvesícula): Vesícula que brota directamente hacia el exterior desde la membrana plasmática en lugar de formarse primero dentro de un compartimento interno. Los ectosomas se superponen en tamaño con las EV pequeñas, lo que explica en parte por qué el tamaño por sí solo no puede distinguir ambos tipos.
Cuerpo apoptótico: Vesícula de mayor tamaño liberada durante la muerte celular programada, generalmente muy por encima del rango de tamaño de las EV pequeñas y estructural y funcionalmente distinta de los exosomas y ectosomas.[1][10]
Los tamaños citados habitualmente para los exosomas específicamente, aproximadamente de 30 a 150 nanómetros, proceden de literatura anterior al marco operativo actual del campo. Ese rango nunca estuvo vinculado a un marcador validado específico del origen. El umbral de MISEV2023 para la categoría más amplia de EV pequeñas se sitúa por debajo de 200 nanómetros, y esta cifra cuenta con el consenso actual.
Cómo se forman los exosomas: la vía endosomal
La vía de biogénesis que define un verdadero exosoma comienza dentro de la célula, no en la membrana. Comienza cuando un segmento de la membrana endosomal brota hacia el interior, hacia la luz del propio endosoma, en lugar de hacerlo hacia el espacio extracelular. La formación repetida de brotes hacia el interior produce un compartimento denominado cuerpo multivesicular, lleno de estas vesículas intraluminales. A partir de ahí, ocurren una de dos cosas: el cuerpo multivesicular puede fusionarse con un lisosoma, en cuyo caso su contenido se degrada, o puede desplazarse y fusionarse con la membrana plasmática, liberando sus vesículas intraluminales al entorno extracelular. Esas vesículas liberadas son exosomas.[1][6][8][10]
Un ectosoma se forma de manera diferente. Brota directamente hacia el exterior desde la membrana plasmática en un solo paso, sin pasar nunca por un compartimento endosomal interno. Ambas vías implican diferentes mecanismos de transporte de membrana y una clasificación diferente del contenido en la vesícula en formación. Esta es una de las razones por las que los exosomas y los ectosomas pueden transportar contenidos moleculares significativamente diferentes incluso cuando terminan teniendo un tamaño similar (Zhang et al., Cell & Bioscience, 2019). [6][8]
Nada de esto ocurre de forma aislada respecto a la fisiología general de la célula. Qué contenido se clasifica en las vesículas intraluminales en formación, con qué intensidad las produce un tipo celular determinado y bajo qué condiciones aumenta su liberación son áreas activas de investigación en curso, no cuestiones definitivamente establecidas. Lo que sí está bien establecido es el mecanismo estructural: origen endosomal, formación de vesículas intraluminales, transporte del cuerpo multivesicular y fusión con la membrana plasmática como paso de liberación.
Qué contienen: contenido y función
Los exosomas y otras EV pequeñas transportan una mezcla de proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, incluidos microARN y fragmentos de ARN mensajero, encerrados y protegidos por la bicapa lipídica que forma el límite exterior de la vesícula. Este encapsulamiento es funcionalmente importante. Es lo que permite que este contenido viaje a través del líquido extracelular sin degradarse como ocurriría casi inmediatamente con el ARN o las proteínas libres.
El mecanismo de acción generalmente aceptado es la señalización paracrina: una vesícula liberada es captada por una célula diana cercana o distante, o se fusiona con ella, entregando su contenido y potencialmente influyendo en la expresión génica o el estado de señalización de esa célula. Los enfoques basados en células, como la administración de células madre mesenquimales, funcionan de manera diferente. Se introduce una célula viva y su función depende en parte de su propia actividad y migración continuas. Una EV pequeña transporta un contenido molecular y nada más. No está viva y no puede dividirse ni implantarse.
La composición de la superficie es tan importante como el contenido interno. Las EV pequeñas suelen presentar un conjunto de proteínas de membrana, incluidas tetraspaninas como CD9, CD63 y CD81, que se utilizan habitualmente en el campo como marcadores positivos de identidad, aunque ninguna de ellas es exclusivamente específica de las vesículas de origen endosomal por sí sola. Esta limitación es precisamente la razón por la que MISEV2023 exige un enfoque de caracterización basado en múltiples marcadores y múltiples métodos, en lugar de depender de un único marcador.
Cómo confirma realmente un laboratorio qué hay en un vial
Dado que ningún marcador individual es específico de los exosomas, MISEV2023 recomienda caracterizar una preparación en varias categorías independientes: [1][2]
- Concentración de partículas y distribución del tamaño, normalmente medidas mediante análisis de seguimiento de nanopartículas o un método comparable, para confirmar que la preparación se encuentra realmente dentro del rango de tamaño esperado y no está dominada por contaminantes de mayor tamaño o agregados proteicos.
- Marcadores proteicos positivos, que generalmente incluyen al menos una tetraspanina (CD9, CD63 o CD81) y al menos una proteína citosólica asociada con la biogénesis de las EV, confirmadas mediante un método como Western blot o citometría de flujo.
- Marcadores negativos, proteínas que deberían estar ausentes o presentes en cantidades mínimas en una preparación limpia, utilizadas para detectar contaminación procedente de otros compartimentos celulares o residuos coaislados.
- Confirmación morfológica, normalmente mediante microscopía electrónica, ya que los datos de tamaño y marcadores por sí solos no confirman que las partículas aisladas sean realmente vesículas intactas de una sola membrana en lugar de agregados o artefactos.
Cada categoría comprueba algo que las demás no pueden comprobar, por lo que los laboratorios las utilizan conjuntamente en lugar de basarse en un único resultado. [1][4]
[VERIFICAR: el panel exacto de marcadores que ejecuta el laboratorio de CellGenic por lote, incluidos los marcadores positivos y negativos que se analizan y mediante qué método. Marcador de posición hasta su confirmación; no publicar con una lista de marcadores inventada.]
Aquí es donde la documentación de un proveedor demuestra si resiste el escrutinio o no. Un Certificado de Análisis que enumera un panel de marcadores específico y claramente identificado asociado a un número de lote concreto, junto con datos sobre el tamaño de las partículas y un método de aislamiento declarado, describe una preparación realmente caracterizada. Un COA que afirma pureza o identidad sin especificar qué se analizó está afirmando una conclusión sin mostrar el trabajo que la sustenta. Cómo se realiza ese aislamiento en primer lugar y qué selecciona y qué no selecciona es una cuestión independiente, abordada en nuestra guía sobre cómo se aíslan y obtienen los exosomas.
El origen determina lo que realmente estás comprando
El origen celular o tisular determina la composición de los exosomas tanto como la vía de biogénesis. Las vesículas aisladas de células madre mesenquimales, células madre pluripotentes inducidas y tejido vegetal no son materiales de partida intercambiables, aunque cada uno se comercialice bajo la misma etiqueta general de “exosoma”. Difieren en los tipos celulares que las producen, el contenido que esos tipos celulares tienden a empaquetar y, en algunos casos, en el grado de caracterización de la propia vía de biogénesis para esa fuente. El material derivado de MSC también varía según el tejido de origen. Las fuentes de médula ósea, tejido adiposo y cordón umbilical producen MSC con perfiles de secreción mediblemente diferentes. Este es un detalle del origen que los proveedores rara vez especifican por iniciativa propia.
Nuestra [comparación del origen de exosomas derivados de MSC, iPSC y plantas](URL-TBD: msc-ipsc-plant-exosome-sourcing) explica cómo difieren estos materiales de partida en la práctica. Para la línea de terapia celular de CellGenic, que comparte algunas consideraciones de origen pero constituye una categoría de producto estructuralmente distinta de los exosomas, consulte la [página principal sobre células Muse](URL-TBD: muse-cell-pillar-page).
Por qué esta distinción importa para un protocolo de investigación
Utilizar correctamente la nomenclatura de los exosomas funciona como un indicador de algo más amplio: si las demás afirmaciones técnicas de un proveedor, sobre esterilidad, potencia y consistencia entre lotes, se gestionan con la misma precisión o con la misma falta de precisión. Una empresa que puede decirte exactamente qué afirmación sobre la biogénesis está haciendo y cuál no está haciendo sobre su propio material es una empresa cuyo Certificado de Análisis probablemente merezca confianza también en los demás aspectos.
Si estás comparando material derivado de exosomas con un enfoque basado en células para un protocolo determinado, nuestra comparación de exosomas y células madre mesenquimales explica en qué se diferencian realmente ambos, más allá de la terminología. Antes de introducir cualquier preparación de vesículas extracelulares en un protocolo de investigación, vale la pena leer nuestra [descripción general de las consideraciones de seguridad de los exosomas](URL-TBD: exosome-safety-considerations) junto con esta guía.
Los proveedores que evalúen CellGenic como fuente de productos de vesículas extracelulares para uso en investigación pueden solicitar acceso de proveedor para revisar directamente la documentación específica de cada lote.
Preguntas frecuentes
¿”Exosoma” es simplemente un término de marketing o significa algo específico?
Según MISEV2023, “exosoma” se refiere a una vesícula cuyo origen endosomal ha sido demostrado, una afirmación mecanística que la mayoría de los textos de marketing omiten discretamente. Si ese origen no se ha demostrado para una preparación determinada, el término correcto es “vesícula extracelular pequeña”.
¿Por qué importa el origen endosomal si las vesículas tienen un aspecto y un comportamiento similares de todos modos?
El origen afecta la clasificación del contenido, la composición de la superficie y la maquinaria de biogénesis implicada, todo lo cual puede afectar significativamente a lo que contiene realmente una preparación, incluso entre vesículas de tamaño similar. Tratar “exosoma” como una categoría de tamaño en lugar de una categoría de origen oculta una distinción biológica real.
¿Puede un proveedor llamar legítimamente “exosomas” a su producto sin confirmar el origen endosomal?
Solo si ese origen se ha demostrado realmente para la fuente y condición específicas, algo que la mayoría de los métodos de aislamiento comercial no pueden establecer por sí solos. [1][7] En la práctica, la mayoría de las preparaciones comercializadas se describen con mayor precisión como vesículas extracelulares pequeñas que como exosomas en el sentido estricto de MISEV2023.
¿Qué marcadores debería esperar que analice un proveedor y por qué no es suficiente un solo marcador?
Ningún marcador individual es exclusivo de las vesículas de origen endosomal. Por eso MISEV2023 recomienda un enfoque basado en múltiples marcadores y múltiples métodos: marcadores positivos de tetraspaninas, marcadores negativos de contaminación, datos sobre el tamaño de las partículas y confirmación morfológica, comprobados conjuntamente en lugar de forma aislada.
¿Cómo afecta el origen de los exosomas (MSC, iPSC, derivados de plantas) a lo que hay en el vial?
El tipo de célula o tejido productor determina la composición del contenido y, en algunos casos, el grado de caracterización de la propia vía de biogénesis. El material procedente de diferentes fuentes no es intercambiable, aunque esté etiquetado con el mismo término general.
¿Un producto correctamente etiquetado como “vesícula extracelular pequeña” significa que tiene una calidad inferior a uno etiquetado como “exosoma”?
No. Un producto correctamente etiquetado como vesícula extracelular pequeña simplemente describe con precisión su origen demostrado, en lugar de realizar una afirmación de biogénesis no verificada. La precisión en el etiquetado indica que un proveedor comprende lo que realmente está vendiendo.
Referencias
- Welsh JA, Goberdhan DCI, O’Driscoll L, et al. Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles 2023 (MISEV2023): From Basic to Advanced Approaches. Journal of Extracellular Vesicles. 2024;13(2):e12404. doi:10.1002/jev2.12404. Texto completo en pmc.ncbi.nlm.nih
- International Society for Extracellular Vesicles. MISEV2023: Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles. Disponible en: ISEV.isev
- Welsh JA, Goberdhan DCI, O’Driscoll L, et al. Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles 2023: From Basic to Advanced Approaches. Journal of Extracellular Vesicles. 2024;13(2):e12404. Registro del editor y repositorio.eprints.whiterose.ac
- Théry C, Witwer KW, Aikawa E, et al. Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles 2018 (MISEV2018): Position Statement of the International Society for Extracellular Vesicles and Update of MISEV2014. Journal of Extracellular Vesicles. 2018;7(1):1535750. doi:10.1080/20013078.2018.1535750. PMC
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- Mathieu M, Martin-Jaular L, Lavieu G, Théry C. Specificities of Secretion and Uptake of Exosomes and Other Extracellular Vesicles for Cell-to-Cell Communication. Nature Cell Biology. 2019;21:9–17. doi:10.1038/s41556-018-0250-9.
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