שלפוחיות חוץ-תאיות הן ננו-שלפוחיות אנדוגניות המופרשות על ידי תאים, בקוטר של 30-200 ננומטר, עטופות בקרום דו-שכבתי ליפידי, הנושאות חומצות גרעין, חלבונים, ליפידים ומטבוליטים. שלפוחיות חוץ-תאיות הן הכלי העיקרי לתקשורת בין-תאית ומשתתפות בחילוף חומרים בין תאים. שלפוחיות חוץ-תאיות יכולות להיות מופרשות על ידי תאים שונים בתנאים רגילים ופתולוגיים, בעיקר כתוצאה מהיווצרות חלקיקים ליזוזומלים מרובי-שלפוחיות בתוך התאים. לאחר מיזוג הממברנה החוץ-תאית והממברנה החיצונית של תאי שלפוחיות מרובות, הן משתחררות למטריצה ​​החוץ-תאית. בשל אימונוגניות נמוכה, תופעות לוואי לא רעילות, יכולת מיקוד חזקה ויכולת לחצות את מחסום הדם-מוח, הן נחשבות לנשא תרופה פוטנציאלי. בשנת 2013 הוענק פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה לשלושה מדענים המעורבים בחקר שלפוחיות חיצוניות. מאז, חל גל של מחקר, יישום ומסחור של שלפוחיות חוץ-תאיות הן באקדמיה והן בתעשייה.

צילום מסך של WeChat _20240320104934.png

שלפוחיות חוץ-תאיות מתאי צמחים עשירות במרכיבים פעילים ייחודיים, בעלות נפח קטן ויכולות לחדור לרקמות. את רובן ניתן לבלוע ולספוג ישירות במעי. לדוגמה, בועות ג'ינסנג מועילות להתמיינות תאי גזע לתאי עצב, בעוד שבועות ג'ינג'ר יכולות לווסת את המיקרוביוטה של ​​המעי ולהקל על קוליטיס. מיקרו-אצות הן הצמחים החד-תאיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ. ישנם כמעט 300,000 מינים של מיקרו-אצות, הנפוצים באוקיינוסים, אגמים, נהרות, מדבריות, מישורים, קרחונים ומקומות אחרים, עם מאפיינים אזוריים ייחודיים. לאורך האבולוציה של 3 מיליארד כדור הארץ, מיקרו-אצות תמיד הצליחו לשגשג כתאים בודדים על פני כדור הארץ, דבר הקשור קשר הדוק לצמיחה יוצאת הדופן וליכולות הריפוי העצמי שלהן.

שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרואצות הן חומר פעיל ביו-רפואי חדשני בעל בטיחות ויציבות גבוהות. למיקרואצות יתרונות של תהליך גידול פשוט ומבוקר, עלות נמוכה, צמיחה מהירה, תפוקת שלפוחיות גבוהה והנדסה קלה בייצור של שלפוחיות חוץ-תאיות. במחקרים קודמים נמצא כי שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרואצות מופנמות בקלות על ידי תאים. במודלים של בעלי חיים נמצא כי הן נספגות ישירות דרך המעי ומועשרות ברקמות ספציפיות. לאחר הכניסה לציטופלזמה, הן יכולות להחזיק מעמד מספר ימים, דבר המועיל לשחרור ארוך טווח של תרופות.

בנוסף, לשלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרואצות יש פוטנציאל להעמיס תרופות מרובות, לשפר את היציבות המולקולרית, השחרור המתמשך, יכולת ההסתגלות דרך הפה ולפתור מחסומי מתן תרופות קיימים. לכן, לפיתוח שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרואצות יש היתכנות גבוהה בתרגום קליני ותיעוש.