Otkriće ekstracelularnih vezikula mikroalgi

Ekstracelularne vezikule su endogene nano-vezikule koje luče ćelije, promjera od 30-200 nm, obavijene lipidnom dvoslojnom membranom, koja nosi nukleinske kiseline, proteine, lipide i metabolite itd. Ekstracelularne vezikule su glavni alati međućelijske komunikacije, koji su uključeni u razmjenu materijala između ćelija. Ekstracelularne vezikule mogu lučiti različite ćelije pod normalnim i patološkim uvjetima, a uglavnom potiču iz polivezikula formiranih od intracelularnih lizosomskih čestica i oslobađaju se u ekstracelularni matriks nakon fuzije ekstracelularne membrane i ćelijske membrane polivezikula. Zbog svoje niske imunogenosti, netoksičnih nuspojava, snažnog ciljanja, sposobnosti prelaska krvno-moždane barijere i drugih karakteristika, smatra se potencijalnim nosačem lijekova. Godine 2013. Nobelova nagrada za fiziologiju i medicinu dodijeljena je trojici naučnika koji se bave proučavanjem vanjskih vezikula. Od tada su akademski i industrijski krugovi pokrenuli porast istraživanja i razvoja, primjene i komercijalizacije ekstracelularnih vezikula.

Ekstracelularne vezikule iz biljnih ćelija bogate su jedinstvenim aktivnim komponentama, male su veličine i sposobne za prodiranje u tkivo. Većina njih se može unijeti i direktno apsorbirati u crijevo. Na primjer, vezikule ginsenga pogoduju diferencijaciji matičnih ćelija u nervne ćelije, a vezikule đumbira mogu regulirati crijevnu floru i ublažiti kolitis. Mikroalge su najstarije jednoćelijske biljke na Zemlji. Postoji gotovo 300.000 vrsta mikroalgi široko rasprostranjenih u okeanima, jezerima, rijekama, pustinjama, visoravnima, glečerima i drugim mjestima, s jedinstvenim regionalnim karakteristikama. Tokom evolucije Zemlje od 3 milijarde stanovnika, mikroalge su oduvijek mogle napredovati kao pojedinačne ćelije na Zemlji, što je neodvojivo od njihovog izvanrednog rasta i sposobnosti samoobnavljanja.

Mikroalgalne ekstracelularne vezikule su novi biomedicinski aktivni materijali sa većom sigurnošću i stabilnošću. Mikroalge imaju višestruke prednosti u proizvodnji ekstracelularnih vezikula, kao što su jednostavan proces kultivacije, kontrolabilnost, jeftinost, brz rast, visok prinos vezikula i lakoća inženjeringa. U prethodnim studijama je utvrđeno da se mikroalgalne ekstracelularne vezikule lako internaliziraju od strane ćelija. U životinjskim modelima je utvrđeno da se direktno apsorbiraju kroz crijeva i obogaćuju u određenim tkivima. Nakon ulaska u citoplazmu, mogu trajati nekoliko dana, što pogoduje dugotrajnom produženom oslobađanju lijeka.

Osim toga, očekuje se da će ekstracelularne vezikule mikroalgi moći prenositi različite lijekove, što poboljšava stabilnost molekula, sporo oslobađanje, oralnu prilagodljivost itd., rješavajući postojeće prepreke u primjeni lijekova. Stoga, razvoj ekstracelularnih vezikula mikroalgi ima visoku izvodljivost u kliničkoj transformaciji i industrijalizaciji.