Ontdekking van extracellulaire blaasjes van microalgen

Extracellulaire blaasjes zijn endogene nanoblaasjes die door cellen worden afgescheiden. Ze hebben een diameter van 30 tot 200 nm en zijn omgeven door een lipide dubbellaag. Deze blaasjes transporteren nucleïnezuren, eiwitten, lipiden en metabolieten. Extracellulaire blaasjes zijn de belangrijkste instrumenten voor intercellulaire communicatie en spelen een rol bij de uitwisseling van stoffen tussen cellen. Ze kunnen door diverse cellen worden afgescheiden, zowel onder normale als pathologische omstandigheden. Ze ontstaan ​​voornamelijk uit polyvesikels die gevormd worden door intracellulaire lysosomale deeltjes en worden vrijgegeven in de extracellulaire matrix na fusie van het extracellulaire membraan en het celmembraan van de polyvesikels. Vanwege hun lage immunogeniteit, niet-toxische bijwerkingen, sterke targeting, het vermogen om de bloed-hersenbarrière te passeren en andere eigenschappen, worden ze beschouwd als potentiële medicijndragers. In 2013 werd de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde toegekend aan drie wetenschappers die onderzoek deden naar extracellulaire blaasjes. Sindsdien is er in academische en industriële kringen een golf van onderzoek en ontwikkeling, toepassing en commercialisering van extracellulaire blaasjes op gang gekomen.

Extracellulaire blaasjes van plantencellen zijn rijk aan unieke actieve bestanddelen, klein van formaat en in staat om weefsel binnen te dringen. De meeste ervan kunnen worden ingenomen en direct in de darmen worden opgenomen. Zo bevorderen ginsengblaasjes bijvoorbeeld de differentiatie van stamcellen tot zenuwcellen, en kunnen gemberblaasjes de darmflora reguleren en colitis verlichten. Microalgen zijn de oudste eencellige planten op aarde. Er bestaan ​​bijna 300.000 soorten microalgen die wijdverspreid voorkomen in oceanen, meren, rivieren, woestijnen, plateaus, gletsjers en andere gebieden, elk met unieke regionale kenmerken. Gedurende de evolutie van de aarde, die 3 miljard jaar geleden begon, hebben microalgen altijd als eencellige organismen kunnen overleven, wat onlosmakelijk verbonden is met hun buitengewone groei- en zelfherstelvermogen.

Extracellulaire blaasjes van microalgen zijn nieuwe biomedische actieve materialen met een hogere veiligheid en stabiliteit. Microalgen hebben meerdere voordelen bij de productie van extracellulaire blaasjes, zoals een eenvoudig kweekproces, beheersbaarheid, lage kosten, snelle groei, een hoge opbrengst en gemakkelijke modificatie. Uit eerder onderzoek is gebleken dat extracellulaire blaasjes van microalgen gemakkelijk door cellen worden opgenomen. In diermodellen bleken ze rechtstreeks via de darmen te worden geabsorbeerd en zich in specifieke weefsels op te hopen. Eenmaal in het cytoplasma kunnen ze daar meerdere dagen aanwezig blijven, wat gunstig is voor langdurige, gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen.

Daarnaast wordt verwacht dat extracellulaire blaasjes van microalgen een verscheidenheid aan geneesmiddelen kunnen bevatten, wat de stabiliteit van moleculen verbetert, zorgt voor een langzame afgifte, orale inname mogelijk maakt, enzovoort, waardoor de bestaande problemen met geneesmiddelentoediening worden opgelost. Daarom heeft de ontwikkeling van extracellulaire blaasjes van microalgen een grote potentie voor klinische toepassing en industrialisatie.