Откриване на извънклетъчни везикули от микроводорасли

Екстрацелуларните везикули са ендогенни наноразмерни везикули, секретирани от клетки, с диаметър от 30 до 200 nm, обвити в липидна двуслойна мембрана, която пренася нуклеинови киселини, протеини, липиди и метаболити и др. Екстрацелуларните везикули са основните инструменти на междуклетъчната комуникация, които участват в обмена на материали между клетките. Екстрацелуларните везикули могат да се секретират от различни клетки при нормални и патологични условия, като идват главно от поливезикулите, образувани от вътреклетъчни лизозомни частици, и се освобождават в извънклетъчната матрица след сливане на извънклетъчната мембрана и клетъчната мембрана на поливезикулите. Поради ниската си имуногенност, нетоксичните странични ефекти, силното насочване, способността за преминаване през кръвно-мозъчната бариера и други характеристики, те се считат за потенциален лекарствен носител. През 2013 г. Нобеловата награда за физиология и медицина беше присъдена на трима учени, свързани с изучаването на външните везикули. Оттогава академичните и индустриалните среди дават тласък на изследванията, разработките, приложението и комерсиализацията на извънклетъчните везикули.

Извънклетъчните везикули от растителните клетки са богати на уникални активни компоненти, малки по размер и способни на проникване в тъканите. Повечето от тях могат да бъдат приети и абсорбирани директно в червата. Например, везикулите от женшен благоприятстват диференциацията на стволовите клетки в нервни клетки, а везикулите от джинджифил могат да регулират чревната флора и да облекчат колита. Микроводораслите са най-старите едноклетъчни растения на Земята. Има близо 300 000 вида микроводорасли, широко разпространени в океани, езера, реки, пустини, плата, ледници и други места, с уникални регионални характеристики. По време на еволюцията на 3-милиардната Земя, микроводораслите винаги са били способни да процъфтяват като единични клетки на Земята, което е неразделно от техния изключителен растеж и способност за самовъзстановяване.

Извънклетъчните везикули от микроводорасли са нови биомедицински активни материали с по-висока безопасност и стабилност. Микроводораслите имат множество предимства при производството на извънклетъчни везикули, като например лесен процес на култивиране, контролируемост, евтиност, бърз растеж, висок добив на везикули и лесни за инженерство. В предишни проучвания е установено, че извънклетъчните везикули от микроводорасли се интернализират лесно от клетките. В животински модели е установено, че те се абсорбират директно през червата и се обогатяват в специфични тъкани. След навлизане в цитоплазмата, те могат да се задържат в продължение на няколко дни, което е благоприятно за дългосрочно устойчиво освобождаване на лекарството.

Освен това се очаква извънклетъчните везикули на микроводораслите да зареждат различни лекарства, което подобрява стабилността на молекулите, бавното освобождаване, оралната адаптивност и др., решавайки съществуващите пречки пред приложението на лекарства. Следователно, разработването на извънклетъчни везикули на микроводораслите има висока осъществимост в клиничната трансформация и индустриализацията.