Le vescicole extracellulari sono nanovescicole endogene secrete dalle cellule, con un diametro di 30-200 nm, avvolte da una membrana a doppio strato lipidico, che trasportano acidi nucleici, proteine, lipidi e metaboliti. Le vescicole extracellulari sono il principale strumento di comunicazione intercellulare e partecipano allo scambio di sostanze tra le cellule. Possono essere secrete da diverse cellule in condizioni normali e patologiche, derivando principalmente dalla formazione di particelle lisosomiali multivescicolari all'interno delle cellule. Dopo la fusione della membrana extracellulare con la membrana esterna delle cellule multivescicolari, queste vengono rilasciate nella matrice extracellulare. Grazie alla loro bassa immunogenicità, agli effetti collaterali non tossici, alla forte capacità di targeting e alla capacità di attraversare la barriera emato-encefalica, sono considerate potenziali vettori di farmaci. Nel 2013, il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina è stato assegnato a tre scienziati impegnati nello studio delle vescicole extracellulari. Da allora, si è assistito a un'ondata di ricerca, applicazione e commercializzazione delle vescicole extracellulari sia in ambito accademico che industriale.

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Le vescicole extracellulari derivate dalle cellule vegetali sono ricche di principi attivi unici, hanno un volume ridotto e possono penetrare nei tessuti. La maggior parte di esse può essere ingerita e assorbita direttamente nell'intestino. Ad esempio, le vescicole di ginseng sono benefiche per la differenziazione delle cellule staminali in cellule nervose, mentre quelle di zenzero possono regolare il microbiota intestinale e alleviare la colite. Le microalghe sono le piante unicellulari più antiche sulla Terra. Esistono quasi 300.000 specie di microalghe, ampiamente distribuite in oceani, laghi, fiumi, deserti, altipiani, ghiacciai e altri luoghi, con caratteristiche regionali uniche. Nel corso dell'evoluzione della Terra, durata 3 miliardi di anni, le microalghe sono sempre riuscite a prosperare come cellule unicellulari, una capacità strettamente correlata alla loro straordinaria crescita e alle loro capacità di autoguarigione.

Le vescicole extracellulari di microalghe rappresentano un nuovo materiale attivo biomedico caratterizzato da elevata sicurezza e stabilità. Le microalghe offrono i vantaggi di un processo di coltivazione semplice e controllabile, basso costo, crescita rapida, elevata resa di vescicole e facilità di manipolazione nella produzione di vescicole extracellulari. Studi precedenti hanno dimostrato che le vescicole extracellulari di microalghe vengono facilmente internalizzate dalle cellule. In modelli animali, è stato osservato che vengono assorbite direttamente attraverso l'intestino e si accumulano in tessuti specifici. Una volta entrate nel citoplasma, possono persistere per diversi giorni, il che è vantaggioso per il rilascio prolungato di farmaci.

Inoltre, le vescicole extracellulari di microalghe hanno il potenziale per caricare più farmaci, migliorare la stabilità molecolare, il rilascio prolungato, l'adattabilità orale e superare le barriere esistenti alla somministrazione dei farmaci. Pertanto, lo sviluppo di vescicole extracellulari di microalghe presenta un'elevata fattibilità in ambito clinico e industriale.