Mikroalgák extracelluláris vezikuláinak felfedezése

Az extracelluláris vezikulák endogén, nanoméretű vezikulák, amelyeket a sejtek választanak ki, 30–200 nm átmérőjűek, lipid kettősrétegű membránnal borítva, és nukleinsavakat, fehérjéket, lipideket és metabolitokat stb. hordoznak. Az extracelluláris vezikulák az intercelluláris kommunikáció fő eszközei, amelyek részt vesznek a sejtek közötti anyagcserében. Az extracelluláris vezikulákat normál és kóros körülmények között számos sejt választhatja ki, amelyek főként az intracelluláris lizoszomális részecskék által alkotott polivezikulákból származnak, és az extracelluláris membrán és a polivezikulák sejtmembránjának egyesülése után szabadulnak fel az extracelluláris mátrixba. Alacsony immunogenitása, nem toxikus mellékhatásai, erős célzása, a vér-agy gáton való átjutás képessége és egyéb tulajdonságai miatt potenciális gyógyszerhordozónak tekintik. 2013-ban három, a külső vezikulák tanulmányozásával kapcsolatos tudósnak ítélték oda az orvosi-élettani Nobel-díjat. Azóta az akadémiai és ipari körökben fellendült az extracelluláris vezikulák kutatása és fejlesztése, alkalmazása és kereskedelmi forgalomba hozatala.

A növényi sejtekből származó extracelluláris vezikulák egyedi aktív összetevőkben gazdagok, kis méretűek és képesek a szövetekbe behatolni. Legtöbbjük felszívódik a bélbe. Például a ginzeng vezikulák elősegítik az őssejtek idegsejtekké történő differenciálódását, a gyömbér vezikulák pedig szabályozhatják a bélflórát és enyhíthetik a vastagbélgyulladást. A mikroalgák a Föld legrégebbi egysejtű növényei. Közel 300 000 fajta mikroalga létezik széles körben elterjedt óceánokban, tavakban, folyókban, sivatagokban, fennsíkokon, gleccserekben és más helyeken, egyedi regionális jellemzőkkel. A 3 milliárd lakosú Föld evolúciója során a mikroalgák mindig is képesek voltak egyetlen sejtként boldogulni a Földön, ami elválaszthatatlan rendkívüli növekedésüktől és önjavító képességüktől.

A mikroalga extracelluláris vezikulák új, nagyobb biztonsággal és stabilitással rendelkező biomedicinális hatóanyagok. A mikroalgák számos előnnyel rendelkeznek az extracelluláris vezikulák előállításában, mint például az egyszerű tenyésztési folyamat, a szabályozható, olcsó és gyors növekedés, a vezikulák nagy mennyisége és a könnyű módosíthatóság. Korábbi vizsgálatokban kimutatták, hogy a mikroalga extracelluláris vezikulák könnyen internalizálhatók a sejtek által. Állatmodellekben kimutatták, hogy közvetlenül felszívódnak a bélrendszeren keresztül, és specifikus szövetekben feldúsulnak. A citoplazmába való belépés után több napig is fennmaradhatnak, ami elősegíti a hosszú távú, tartós gyógyszerfelszabadulást.

Ezenkívül a mikroalga extracelluláris vezikulák várhatóan számos gyógyszert képesek betölteni, ami javítja a molekulák stabilitását, lassú felszabadulását, orális alkalmazkodóképességét stb., megoldva a meglévő gyógyszeradagolási akadályokat. Ezért a mikroalga extracelluláris vezikulák fejlesztése nagymértékben megvalósítható a klinikai transzformáció és az iparosítás terén.