Descoperirea veziculelor extracelulare ale microalgelor

Veziculele extracelulare sunt vezicule endogene de dimensiuni nanometrice, secretate de celule, cu diametrul cuprins între 30 și 200 nm, învelite într-o membrană bistrat lipidică, care transportă acizi nucleici, proteine, lipide și metaboliți etc. Veziculele extracelulare sunt principalele instrumente ale comunicării intercelulare, fiind implicate în schimbul de materiale dintre celule. Veziculele extracelulare pot fi secretate de o varietate de celule în condiții normale și patologice, provenind în principal din poliveziculele formate de particulele lizozomale intracelulare și fiind eliberate în matricea extracelulară după fuziunea membranei extracelulare cu membrana celulară a poliveziculelor. Datorită imunogenității scăzute, efectelor secundare netoxice, direcționării puternice, capacității de a traversa bariera hematoencefalică și altor caracteristici, acestea au fost considerate un potențial purtător de medicamente. În 2013, Premiul Nobel pentru Fiziologie și Medicină a fost acordat a trei oameni de știință implicați în studiul veziculelor externe. De atunci, cercurile academice și industriale au declanșat o creștere a cercetării și dezvoltării, aplicării și comercializării veziculelor extracelulare.

Veziculele extracelulare din celulele vegetale sunt bogate în componente active unice, de dimensiuni mici și capabile să penetreze țesuturile. Majoritatea acestora pot fi preluate și absorbite direct în intestin. De exemplu, veziculele de ginseng contribuie la diferențierea celulelor stem în celule nervoase, iar veziculele de ghimbir pot regla flora intestinală și pot ameliora colita. Microalgele sunt cele mai vechi plante unicelulare de pe Pământ. Există aproape 300.000 de tipuri de microalge distribuite pe scară largă în oceane, lacuri, râuri, deșerturi, podișuri, ghețari și alte locuri, cu caracteristici regionale unice. De-a lungul evoluției celor 3 miliarde de locuitori ai Pământului, microalgele au fost întotdeauna capabile să prospere ca celule individuale pe Pământ, ceea ce este inseparabil de capacitatea lor extraordinară de creștere și autoreparare.

Veziculele extracelulare microalgale sunt materiale active biomedicale noi, cu siguranță și stabilitate sporite. Microalgele au multiple avantaje în producerea de vezicule extracelulare, cum ar fi procesul simplu de cultură, controlabilitatea, costurile reduse, creșterea rapidă, randamentul ridicat al veziculelor și ușurința de proiectare. În studiile anterioare, s-a constatat că veziculele extracelulare microalgale sunt ușor de internalizat de către celule. În modelele animale, s-a constatat că acestea sunt absorbite direct prin intestin și îmbogățite în țesuturi specifice. După ce intră în citoplasmă, pot rezista timp de câteva zile, ceea ce conduce la eliberarea susținută pe termen lung a medicamentului.

În plus, se așteaptă ca veziculele extracelulare microalgale să încarce o varietate de medicamente, ceea ce îmbunătățește stabilitatea moleculelor, eliberarea lentă, adaptabilitatea orală etc., rezolvând obstacolele existente în administrarea medicamentelor. Prin urmare, dezvoltarea veziculelor extracelulare microalgale are o fezabilitate ridicată în transformarea clinică și industrializare.