Mikroaļģu ārpusšūnu pūslīšu atklāšana

Ārpusšūnu pūslīši ir endogēni nanoizmēra pūslīši, ko izdala šūnas, kuru diametrs ir no 30 līdz 200 nm, un kas ietverti lipīdu divslāņu membrānā un satur nukleīnskābes, olbaltumvielas, lipīdus un metabolītus utt. Ārpusšūnu pūslīši ir galvenie starpšūnu komunikācijas rīki, kas ir iesaistīti materiālu apmaiņā starp šūnām. Ārpusšūnu pūslīšus normālos un patoloģiskos apstākļos var izdalīt dažādas šūnas, un tie galvenokārt rodas no polivesikulām, ko veido intracelulāras lizosomu daļiņas, un pēc polivesikulu ārpusšūnu membrānas un šūnu membrānas saplūšanas tiek atbrīvoti ārpusšūnu matricā. Zemās imunogenitātes, netoksisko blakusparādību, spēcīgās mērķtiecīgās iedarbības, spējas šķērsot hematoencefālisko barjeru un citu īpašību dēļ tie tiek uzskatīti par potenciālu zāļu nesēju. 2013. gadā Nobela prēmija fizioloģijā un medicīnā tika piešķirta trim zinātniekiem, kas saistīti ar ārējo pūslīšu izpēti. Kopš tā laika akadēmiskās un rūpniecības aprindas ir izraisījušas ārpusšūnu pūslīšu pētniecības un attīstības, pielietošanas un komercializācijas uzplaukumu.

Augu šūnu ekstracelulārās pūslīši ir bagāti ar unikālām aktīvām sastāvdaļām, ir mazi un spējīgi iekļūt audos. Lielāko daļu no tiem var uzņemt un tieši absorbēt zarnās. Piemēram, žeņšeņa pūslīši veicina cilmes šūnu diferenciāciju nervu šūnās, un ingvera pūslīši var regulēt zarnu floru un mazināt kolītu. Mikroaļģes ir vecākie vienšūnas augi uz Zemes. Ir gandrīz 300 000 mikroaļģu veidu, kas plaši izplatīti okeānos, ezeros, upēs, tuksnešos, plakankalnēs, ledājos un citās vietās, ar unikālām reģionālām īpašībām. 3 miljardu Zemes evolūcijas laikā mikroaļģes vienmēr ir spējušas attīstīties kā atsevišķas šūnas uz Zemes, kas ir neatdalāms no to ārkārtējās augšanas un pašatjaunošanās spējas.

Mikroaļģu ekstracelulārās pūslīši ir jauni biomedicīniski aktīvi materiāli ar augstāku drošību un stabilitāti. Mikroaļģēm ir vairākas priekšrocības ekstracelulāro pūslīšu ražošanā, piemēram, vienkāršs kultivēšanas process, kontrolējama, lēta, ātra augšana, liela pūslīšu ražība un viegla inženierija. Iepriekšējos pētījumos tika atklāts, ka šūnas viegli internalizē mikroaļģu ekstracelulārās pūslīšus. Dzīvnieku modeļos tie tieši uzsūcas caur zarnām un bagātinās noteiktos audos. Pēc iekļūšanas citoplazmā tie var saglabāties vairākas dienas, kas veicina ilgstošu zāļu izdalīšanos.

Turklāt paredzams, ka mikroaļģu ekstracelulārās pūslīši spēs ielādēt dažādas zāles, kas uzlabos molekulu stabilitāti, lēnu atbrīvošanos, perorālo pielāgojamību utt., atrisinot esošos zāļu ievadīšanas šķēršļus. Tādēļ mikroaļģu ekstracelulāro pūslīšu izstrādei ir augsta iespējamība klīniskajā transformācijā un industrializācijā.