Mikrovetikate rakuväliste vesiikulite avastamine

Rakuvälised vesiikulid on rakkude poolt eritatavad endogeensed nanosuuruses vesiikulid, läbimõõduga 30–200 nm, mis on ümbritsetud lipiidse kaksikkihi membraaniga ning kannavad nukleiinhappeid, valke, lipiide ja metaboliite jne. Rakuvälised vesiikulid on rakkudevahelise kommunikatsiooni peamised vahendid, mis osalevad rakkudevahelises ainete vahetuses. Rakuväliseid vesiikuleid võivad normaalsetes ja patoloogilistes tingimustes eritada mitmesugused rakud. Need pärinevad peamiselt rakusisestest lüsosomaalsetest osakestest moodustunud polüvesiikulites ja vabanevad rakuvälise maatriksi pärast polüvesiikulite rakuvälise membraani ja rakumembraani ühinemist. Tänu madalale immunogeensusele, mittetoksilistele kõrvaltoimetele, tugevale sihtimisele, hematoentsefaalbarjääri läbimise võimele ja muudele omadustele on seda peetud potentsiaalseks ravimite kandjaks. 2013. aastal anti Nobeli füsioloogia- ja meditsiiniauhind kolmele teadlasele, kes on seotud väliste vesiikulite uurimisega. Sellest ajast alates on akadeemilised ja tööstusringkonnad käivitanud rakuväliste vesiikulite uurimise ja arendamise, rakendamise ja turustamise hüppe.

Taimerakkude rakuvälised vesiikulid on rikkad ainulaadsete aktiivsete komponentide poolest, väikesed ja võimelised kudedesse tungima. Enamikku neist saab omastada ja otse soolestikku imenduda. Näiteks ženšenni vesiikulid soodustavad tüvirakkude diferentseerumist närvirakkudeks ja ingveri vesiikulid võivad reguleerida soolefloorat ja leevendada koliiti. Mikrovetikad on Maal vanimad üherakulised taimed. Ookeanides, järvedes, jõgedes, kõrbetes, platoodel, liustikel ja mujal on laialt levinud ligi 300 000 liiki mikrovetikaid, millel on ainulaadsed piirkondlikud omadused. 3 miljardi elanikuga Maa evolutsiooni käigus on mikrovetikad alati suutnud Maal üksikute rakkudena edeneda, mis on lahutamatult seotud nende erakordse kasvu ja iseenesliku parandamise võimega.

Mikrovetikate rakuvälised vesiikulid on uued biomeditsiinilised aktiivsed materjalid, millel on suurem ohutus ja stabiilsus. Mikrovetikatel on rakuväliste vesiikulite tootmisel mitmeid eeliseid, näiteks lihtne kultiveerimisprotsess, kontrollitavus, odav ja kiire kasv, vesiikulite suur toodang ja lihtne konstrueerimine. Varasemates uuringutes leiti, et mikrovetikate rakuvälised vesiikulid omastuvad rakkudes kergesti. Loommudelites leiti, et need imenduvad otse soolestiku kaudu ja rikastuvad spetsiifilistes kudedes. Pärast tsütoplasmasse sisenemist võivad need püsida mitu päeva, mis soodustab ravimite pikaajalist vabanemist.

Lisaks eeldatakse, et mikrovetikate rakuvälised vesiikulid laadivad mitmesuguseid ravimeid, mis parandavad molekulide stabiilsust, aeglast vabanemist, suukaudset kohanemisvõimet jne, lahendades olemasolevad ravimite manustamise takistused. Seetõttu on mikrovetikate rakuväliste vesiikulite väljatöötamisel suur teostatavus kliinilises transformatsioonis ja industrialiseerimises.