Penemuan Vesikel Ekstraseluler Mikroalga

Vesikel ekstraseluler adalah vesikel berukuran nano endogen yang disekresikan oleh sel, dengan diameter berkisar antara 30–200 nm, diselubungi membran lipid bilayer, yang membawa asam nukleat, protein, lipid, dan metabolit, dll. Vesikel ekstraseluler merupakan alat utama komunikasi antar sel, yang terlibat dalam pertukaran materi antar sel. Vesikel ekstraseluler dapat disekresikan oleh berbagai sel dalam kondisi normal dan patologis, yang terutama berasal dari polivesikel yang dibentuk oleh partikel lisosom intraseluler dan dilepaskan ke matriks ekstraseluler setelah fusi membran ekstraseluler dan membran sel polivesikel. Karena imunogenisitasnya yang rendah, efek samping yang tidak beracun, penargetan yang kuat, kemampuan menembus sawar darah-otak, dan karakteristik lainnya, vesikel ekstraseluler dianggap sebagai pembawa obat potensial. Pada tahun 2013, Hadiah Nobel dalam Fisiologi dan Kedokteran diberikan kepada tiga ilmuwan yang terkait dengan studi vesikel ekstraseluler. Sejak saat itu, kalangan akademisi dan industri telah memicu peningkatan pesat dalam penelitian dan pengembangan, aplikasi, dan komersialisasi vesikel ekstraseluler.

Vesikel ekstraseluler dari sel tumbuhan kaya akan komponen aktif yang unik, berukuran kecil, dan mampu menembus jaringan. Sebagian besar dapat diambil dan diserap langsung ke dalam usus. Misalnya, vesikel ginseng bermanfaat untuk diferensiasi sel punca menjadi sel saraf, dan vesikel jahe dapat mengatur flora usus dan meredakan kolitis. Mikroalga adalah tumbuhan bersel tunggal tertua di Bumi. Terdapat hampir 300.000 jenis mikroalga yang tersebar luas di lautan, danau, sungai, gurun, dataran tinggi, gletser, dan tempat-tempat lain, dengan karakteristik regional yang unik. Selama evolusi Bumi yang berusia 3 miliar tahun, mikroalga selalu mampu berkembang sebagai sel tunggal di Bumi, yang tidak terlepas dari kemampuan pertumbuhan dan perbaikan diri yang luar biasa.

Vesikel ekstraseluler mikroalga merupakan material aktif biomedis baru dengan keamanan dan stabilitas yang lebih tinggi. Mikroalga memiliki banyak keunggulan dalam produksi vesikel ekstraseluler, seperti proses kultur yang sederhana, mudah dikontrol, murah, pertumbuhan cepat, hasil vesikel yang tinggi, dan mudah direkayasa. Dalam penelitian sebelumnya, vesikel ekstraseluler mikroalga ditemukan mudah diinternalisasi oleh sel. Pada model hewan, vesikel tersebut ditemukan diserap langsung melalui usus dan terkonsentrasi di jaringan tertentu. Setelah memasuki sitoplasma, vesikel dapat bertahan selama beberapa hari, yang kondusif untuk pelepasan obat berkelanjutan jangka panjang.

Selain itu, vesikel ekstraseluler mikroalga diharapkan dapat memuat berbagai macam obat, yang meningkatkan stabilitas molekul, pelepasan lambat, adaptasi oral, dan lain-lain, sehingga mengatasi hambatan pemberian obat yang ada. Oleh karena itu, pengembangan vesikel ekstraseluler mikroalga memiliki peluang besar untuk transformasi klinis dan industrialisasi.