Découverte des vésicules extracellulaires des microalgues

Les vésicules extracellulaires sont des vésicules endogènes de taille nanométrique, sécrétées par les cellules. Leur diamètre varie de 30 à 200 nm et elles sont enveloppées d'une membrane lipidique bicouche. Elles transportent des acides nucléiques, des protéines, des lipides, des métabolites, etc. Ces vésicules constituent les principaux vecteurs de communication intercellulaire et sont impliquées dans les échanges de substances entre les cellules. Elles peuvent être sécrétées par diverses cellules dans des conditions normales et pathologiques. Ces vésicules proviennent principalement des polyvésicules formées par les particules lysosomales intracellulaires et sont libérées dans la matrice extracellulaire après fusion de la membrane extracellulaire et de la membrane cellulaire des polyvésicules. Grâce à leur faible immunogénicité, leur absence d'effets secondaires toxiques, leur ciblage précis, leur capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique et d'autres caractéristiques, elles sont considérées comme des vecteurs potentiels de médicaments. En 2013, le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné à trois scientifiques pour leurs travaux sur les vésicules extracellulaires. Depuis lors, les milieux universitaires et industriels ont déclenché une recrudescence de la recherche, du développement, de l'application et de la commercialisation des vésicules extracellulaires.

Les vésicules extracellulaires des cellules végétales sont riches en composés actifs uniques, de petite taille et capables de pénétrer les tissus. La plupart peuvent être absorbées directement par l'intestin. Par exemple, les vésicules de ginseng favorisent la différenciation des cellules souches en cellules nerveuses, et celles de gingembre peuvent réguler la flore intestinale et soulager la colite. Les microalgues sont les plus anciennes plantes unicellulaires de la Terre. On compte près de 300 000 espèces de microalgues, largement répandues dans les océans, les lacs, les rivières, les déserts, les plateaux, les glaciers et autres milieux, chacune présentant des caractéristiques régionales uniques. Au cours des 3 milliards d'années d'évolution de la Terre, les microalgues ont toujours su prospérer sous forme de cellules uniques, grâce à leur extraordinaire capacité de croissance et d'autoréparation.

Les vésicules extracellulaires de microalgues constituent de nouveaux matériaux bioactifs pour la médecine, présentant une sécurité et une stabilité accrues. La production de ces vésicules par les microalgues offre de multiples avantages : culture simple, contrôlable, économique, croissance rapide, rendement élevé et facilité de modification génétique. Des études antérieures ont montré que les cellules internalisent facilement ces vésicules. Chez les animaux, elles sont absorbées directement par l’intestin et s’accumulent dans certains tissus. Après leur entrée dans le cytoplasme, elles peuvent y persister plusieurs jours, permettant ainsi une libération prolongée du médicament.

De plus, les vésicules extracellulaires de microalgues devraient permettre l'encapsulation de divers médicaments, améliorant ainsi la stabilité des molécules, leur libération prolongée et leur biocompatibilité par voie orale, et surmontant les obstacles actuels à l'administration de médicaments. Par conséquent, le développement des vésicules extracellulaires de microalgues présente un fort potentiel de transfert clinique et d'industrialisation.