Objev extracelulárních vezikul mikrořas

Extracelulární vezikuly jsou endogenní nano-velikostní vezikuly vylučované buňkami o průměru 30–200 nm, obalené lipidovou dvojvrstvou membránou, která nesou nukleové kyseliny, proteiny, lipidy a metabolity atd. Extracelulární vezikuly jsou hlavními nástroji mezibuněčné komunikace, které se podílejí na výměně látek mezi buňkami. Extracelulární vezikuly mohou být vylučovány řadou buněk za normálních i patologických podmínek, pocházejí převážně z polyvezikul tvořených intracelulárními lysozomálními částicemi a uvolňují se do extracelulární matrix po fúzi extracelulární membrány a buněčné membrány polyvezikul. Vzhledem ke své nízké imunogenicitě, netoxickým vedlejším účinkům, silnému cílení, schopnosti překračovat hematoencefalickou bariéru a dalším vlastnostem jsou považovány za potenciální nosič léčiv. V roce 2013 byla Nobelova cena za fyziologii a medicínu udělena třem vědcům zabývajícím se studiem externích vezikul. Od té doby akademické a průmyslové kruhy odstartovaly prudký nárůst výzkumu a vývoje, aplikace a komercializace extracelulárních vezikul.

Extracelulární vezikuly z rostlinných buněk jsou bohaté na unikátní aktivní složky, jsou malé velikosti a schopné proniknout do tkání. Většina z nich může být přijímána a přímo absorbována do střeva. Například vezikuly ženšenu napomáhají diferenciaci kmenových buněk na nervové buňky a vezikuly zázvoru mohou regulovat střevní flóru a zmírňovat zánět tlustého střeva. Mikrořasy jsou nejstarší jednobuněčné rostliny na Zemi. Existuje téměř 300 000 druhů mikrořas široce rozšířených v oceánech, jezerech, řekách, pouštích, náhorních plošinách, ledovcích a dalších místech s jedinečnými regionálními charakteristikami. Během evoluce třímiliardové Země byly mikrořasy vždy schopny prosperovat jako jednotlivé buňky na Zemi, což je neoddělitelné od jejich mimořádného růstu a schopnosti samoobnovy.

Extracelulární vezikuly mikrořas jsou nové biomedicínsky aktivní materiály s vyšší bezpečností a stabilitou. Mikrořasy mají při produkci extracelulárních vezikul řadu výhod, jako je jednoduchý kultivační proces, kontrolovatelnost, levnost, rychlý růst, vysoký výtěžek vezikul a snadná modifikace. V předchozích studiích bylo zjištěno, že extracelulární vezikuly mikrořas jsou snadno internalizovány buňkami. U zvířecích modelů bylo zjištěno, že jsou přímo absorbovány střevem a obohaceny o specifické tkáně. Po vstupu do cytoplazmy mohou přetrvávat několik dní, což vede k dlouhodobému uvolňování léčiva.

Kromě toho se očekává, že extracelulární vezikuly mikrořas budou nakládat řadu léčiv, což zlepší stabilitu molekul, pomalé uvolňování, orální adaptabilitu atd., a řeší tak stávající překážky v podávání léčiv. Vývoj extracelulárních vezikul mikrořas má proto vysokou proveditelnost v klinické transformaci a industrializaci.