Scoperta delle vescicole extracellulari delle microalghe

Le vescicole extracellulari sono vescicole endogene di dimensioni nanometriche secrete dalle cellule, con un diametro che varia dai 30 ai 200 nm, avvolte da una membrana a doppio strato lipidico, che trasportano acidi nucleici, proteine, lipidi e metaboliti. Le vescicole extracellulari sono i principali strumenti di comunicazione intercellulare e sono coinvolte nello scambio di materiali tra le cellule. Possono essere secrete da diverse cellule in condizioni normali e patologiche e derivano principalmente dalle polivescicole, formate da particelle lisosomiali intracellulari, che vengono rilasciate nella matrice extracellulare dopo la fusione della membrana extracellulare con la membrana cellulare delle polivescicole. Grazie alla loro bassa immunogenicità, all'assenza di effetti collaterali tossici, al forte targeting, alla capacità di attraversare la barriera emato-encefalica e ad altre caratteristiche, sono considerate potenziali vettori di farmaci. Nel 2013, il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina è stato assegnato a tre scienziati per i loro studi sulle vescicole extracellulari. Da allora, gli ambienti accademici e industriali hanno dato il via a un'ondata di ricerca e sviluppo, applicazione e commercializzazione delle vescicole extracellulari.

Le vescicole extracellulari derivate dalle cellule vegetali sono ricche di componenti attivi unici, di piccole dimensioni e capaci di penetrare nei tessuti. La maggior parte di esse può essere assunta e assorbita direttamente nell'intestino. Ad esempio, le vescicole di ginseng favoriscono la differenziazione delle cellule staminali in cellule nervose, mentre quelle di zenzero possono regolare la flora 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, ognuna con caratteristiche regionali uniche. Durante i 3 miliardi di anni di evoluzione della Terra, le microalghe sono sempre riuscite a prosperare come cellule unicellulari, grazie alla loro straordinaria capacità di crescita e autoriparazione.

Le vescicole extracellulari di microalghe sono nuovi materiali biomedici attivi con maggiore sicurezza e stabilità. Le microalghe offrono molteplici vantaggi nella produzione di vescicole extracellulari, come la semplicità del processo di coltura, la controllabilità, il basso costo, la rapida crescita, l'elevata resa e la facilità di manipolazione. 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 favorisce un rilascio prolungato del farmaco.

Inoltre, si prevede che le vescicole extracellulari di microalghe possano caricare una varietà di farmaci, migliorando la stabilità delle molecole, il rilascio lento, l'adattabilità orale, ecc., superando così gli ostacoli esistenti alla somministrazione dei farmaci. Pertanto, lo sviluppo di vescicole extracellulari di microalghe presenta un'elevata fattibilità per la trasposizione clinica e l'industrializzazione.