सूक्ष्मशैवाल बाह्यकोशिकीय पुटिकांचा शोध

बाह्यकोशिकीय पुटिका (Extracellular vesicles) ह्या पेशींद्वारे स्रवलेल्या अंतर्जात नॅनो-आकाराच्या पुटिका आहेत, ज्यांचा व्यास ३०-२०० नॅनोमीटर असतो आणि त्या लिपिडच्या दुहेरी थराच्या पटलाने वेढलेल्या असतात. ह्या पुटिका न्यूक्लिक आम्ल, प्रथिने, लिपिड आणि चयापचय पदार्थ इत्यादी वाहून नेतात. बाह्यकोशिकीय पुटिका आंतरपेशीय संवादाचे मुख्य साधन आहेत, ज्या पेशींमधील पदार्थांच्या देवाणघेवाणीत सहभागी असतात. बाह्यकोशिकीय पुटिका सामान्य आणि रोगजन्य परिस्थितीत विविध प्रकारच्या पेशींद्वारे स्रवल्या जाऊ शकतात. ह्या प्रामुख्याने आंतरपेशीय लायसोसोमल कणांपासून बनलेल्या बहुपुटिकांपासून (polyvesicles) येतात आणि बहुपुटिकांच्या बाह्यकोशिकीय पटलाचे व पेशी पटलाचे एकत्रीकरण झाल्यानंतर बाह्यकोशिकीय मॅट्रिक्समध्ये (extracellular matrix) सोडल्या जातात. कमी रोगप्रतिकारकता, बिनविषारी दुष्परिणाम, प्रभावी लक्ष्यीकरण, रक्त-मेंदू अडथळा ओलांडण्याची क्षमता आणि इतर वैशिष्ट्यांमुळे, त्यांना एक संभाव्य औषध वाहक मानले गेले आहे. २०१३ मध्ये, बाह्यपुटिकांच्या अभ्यासाशी संबंधित तीन शास्त्रज्ञांना शरीरक्रियाविज्ञान आणि वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक प्रदान करण्यात आले. तेव्हापासून, शैक्षणिक आणि औद्योगिक वर्तुळांनी बाह्यकोशिकीय पुटिकांच्या संशोधन आणि विकास, उपयोजन आणि व्यापारीकरणात मोठी वाढ घडवून आणली आहे.

वनस्पती पेशींमधील बाह्यकोशिकीय पुटिका (Extracellular vesicles) अद्वितीय सक्रिय घटकांनी समृद्ध असतात, आकाराने लहान असतात आणि ऊतींमध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम असतात. त्यापैकी बहुतेक घेतले जाऊ शकतात आणि थेट आतड्यांमध्ये शोषले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, जिनसेंगच्या पुटिका स्टेम पेशींचे चेतापेशींमध्ये रूपांतर करण्यास मदत करतात, आणि आल्याच्या पुटिका आतड्यांतील जीवाणूंचे नियमन करून कोलायटिसपासून आराम देतात. सूक्ष्मशैवाल (Microalgae) या पृथ्वीवरील सर्वात जुन्या एकपेशीय वनस्पती आहेत. महासागर, तलाव, नद्या, वाळवंट, पठार, हिमनदी आणि इतर ठिकाणी सूक्ष्मशैवालांचे जवळपास ३,००,००० प्रकार आहेत, जे अद्वितीय प्रादेशिक वैशिष्ट्यांसह पसरलेले आहेत. पृथ्वीच्या ३ अब्ज वर्षांच्या उत्क्रांतीदरम्यान, सूक्ष्मशैवाल नेहमीच पृथ्वीवर एकपेशीय म्हणून भरभराटीस येऊ शकले आहेत, जे त्यांच्या विलक्षण वाढीच्या आणि स्व-दुरुस्तीच्या क्षमतेपासून अविभाज्य आहे.

सूक्ष्मशैवाल बाह्यकोशिकीय पुटिका (मायक्रोअल्गल एक्स्ट्रासेल्युलर वेसिकल्स) हे अधिक सुरक्षितता आणि स्थिरता असलेले नवीन जैववैद्यकीय सक्रिय पदार्थ आहेत. बाह्यकोशिकीय पुटिकांच्या उत्पादनामध्ये सूक्ष्मशैवालांचे अनेक फायदे आहेत, जसे की सोपी संवर्धन प्रक्रिया, नियंत्रणीयता, स्वस्तपणा, जलद वाढ, पुटिकांचे उच्च उत्पादन आणि सहज अभियांत्रिकीकरण. मागील अभ्यासांमध्ये, सूक्ष्मशैवाल बाह्यकोशिकीय पुटिका पेशींद्वारे सहजपणे अंतर्ग्रहण केल्या जातात असे आढळून आले आहे. प्राण्यांच्या मॉडेल्समध्ये, त्या आतड्यांमधून थेट शोषल्या जातात आणि विशिष्ट ऊतींमध्ये जमा होतात असे आढळून आले. पेशीद्रव्यात (सायटोप्लाझम) प्रवेश केल्यानंतर, त्या अनेक दिवस टिकू शकतात, जे दीर्घकाळ टिकणाऱ्या औषधमुक्तीसाठी (ड्रग रिलीज) अनुकूल आहे.

याव्यतिरिक्त, सूक्ष्मशैवाल बाह्यकोशिकीय पुटिकांद्वारे विविध प्रकारची औषधे भरली जाण्याची अपेक्षा आहे, ज्यामुळे रेणूंची स्थिरता, मंद गतीने होणारे उत्सर्जन, तोंडी अनुकूलता इत्यादींमध्ये सुधारणा होऊन औषध प्रशासनातील सध्याचे अडथळे दूर होतात. त्यामुळे, सूक्ष्मशैवाल बाह्यकोशिकीय पुटिकांच्या विकासाला वैद्यकीय रूपांतरण आणि औद्योगिकीकरणामध्ये उच्च व्यवहार्यता आहे.