Ανακάλυψη εξωκυτταρικών κυστιδίων μικροφυκών

Τα εξωκυτταρικά κυστίδια είναι ενδογενή κυστίδια νανομεγέθους που εκκρίνονται από κύτταρα, με διάμετρο από 30-200 nm που περιβάλλεται από μια λιπιδική διπλοστοιβάδα μεμβράνη, η οποία μεταφέρει νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, λιπίδια και μεταβολίτες κ.λπ. που συμμετέχουν στην ανταλλαγή υλικών μεταξύ των κυττάρων.Τα εξωκυτταρικά κυστίδια μπορούν να εκκριθούν από μια ποικιλία κυττάρων υπό φυσιολογικές και παθολογικές συνθήκες, τα οποία προέρχονται κυρίως από τα πολυκυστίδια που σχηματίζονται από ενδοκυτταρικά λυσοσωμικά σωματίδια και απελευθερώνονται στην εξωκυτταρική μήτρα μετά από σύντηξη της εξωκυτταρικής μεμβράνης και της κυτταρικής μεμβράνης των πολυκυστιδίων.Λόγω της χαμηλής ανοσογονικότητας, των μη τοξικών παρενεργειών, της ισχυρής στόχευσης, της ικανότητας διέλευσης του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και άλλων χαρακτηριστικών του, έχει θεωρηθεί ως πιθανός φορέας φαρμάκου.Το 2013, το Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες που σχετίζονται με τη μελέτη των εξωτερικών κυστιδίων.Από τότε, οι ακαδημαϊκοί και βιομηχανικοί κύκλοι έχουν πυροδοτήσει μια έξαρση της έρευνας και ανάπτυξης, εφαρμογής και εμπορευματοποίησης των εξωκυτταρικών κυστιδίων.

Τα εξωκυτταρικά κυστίδια από φυτικά κύτταρα είναι πλούσια σε μοναδικά ενεργά συστατικά, μικρά σε μέγεθος και ικανά να διεισδύσουν στους ιστούς.Τα περισσότερα από αυτά μπορούν να ληφθούν και να απορροφηθούν απευθείας στο έντερο.Για παράδειγμα, τα κυστίδια ginseng ευνοούν τη διαφοροποίηση των βλαστοκυττάρων σε νευρικά κύτταρα και τα κυστίδια τζίντζερ μπορούν να ρυθμίσουν την εντερική χλωρίδα και να ανακουφίσουν την κολίτιδα.Τα μικροφύκη είναι τα παλαιότερα μονοκύτταρα φυτά στη Γη.Υπάρχουν σχεδόν 300.000 είδη μικροφυκών ευρέως διαδεδομένα σε ωκεανούς, λίμνες, ποτάμια, ερήμους, οροπέδια, παγετώνες και άλλα μέρη, με μοναδικά τοπικά χαρακτηριστικά.Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης των 3 δισεκατομμυρίων Γης, τα μικροφύκη ήταν πάντα σε θέση να ευδοκιμήσουν ως μεμονωμένα κύτταρα στη Γη, κάτι που είναι αναπόσπαστο από την εξαιρετική τους ικανότητα ανάπτυξης και αυτοεπιδιόρθωσης.

Τα εξωκυτταρικά κυστίδια μικροφυκών είναι νέα βιοϊατρικά ενεργά υλικά με υψηλότερη ασφάλεια και σταθερότητα.Τα μικροφύκη έχουν πολλαπλά πλεονεκτήματα στην παραγωγή εξωκυτταρικών κυστιδίων, όπως απλή διαδικασία καλλιέργειας, ελεγχόμενη, φθηνή, γρήγορη ανάπτυξη, υψηλή απόδοση των κυστιδίων και εύκολο να κατασκευαστούν.Σε προηγούμενες μελέτες, τα εξωκυτταρικά κυστίδια μικροφυκών βρέθηκε να εσωτερικεύονται εύκολα από τα κύτταρα.Σε ζωικά μοντέλα, βρέθηκε ότι απορροφώνται απευθείας μέσω του εντέρου και εμπλουτίζονται σε συγκεκριμένους ιστούς.Αφού εισέλθει στο κυτταρόπλασμα, μπορεί να διαρκέσει αρκετές ημέρες, γεγονός που ευνοεί τη μακροχρόνια παρατεταμένη απελευθέρωση του φαρμάκου.

Επιπλέον, τα εξωκυτταρικά κυστίδια μικροφυκών αναμένεται να φορτώσουν μια ποικιλία φαρμάκων, τα οποία βελτιώνουν τη σταθερότητα των μορίων, την αργή απελευθέρωση, την προσαρμοστικότητα από το στόμα κ.λπ., λύνοντας τα υπάρχοντα εμπόδια χορήγησης φαρμάκων.Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη εξωκυτταρικών κυστιδίων μικροφυκών έχει υψηλή σκοπιμότητα στον κλινικό μετασχηματισμό και την εκβιομηχάνιση.