Внеклеточные везикулы — это эндогенные нановезикулы, секретируемые клетками, диаметром 30–200 нм, заключенные в липидный бислой, переносящие нуклеиновые кислоты, белки, липиды и метаболиты. Внеклеточные везикулы являются основным инструментом межклеточной коммуникации и участвуют в обмене веществ между клетками. Внеклеточные везикулы могут секретироваться различными клетками в нормальных и патологических условиях, в основном за счет образования мультивезикулярных лизосомальных частиц внутри клеток. После слияния внеклеточной мембраны и внешней мембраны мультивезикулярных клеток они высвобождаются во внеклеточный матрикс. Благодаря низкой иммуногенности, нетоксичным побочным эффектам, высокой направленности действия и способности преодолевать гематоэнцефалический барьер, они рассматриваются как потенциальные носители лекарственных средств. В 2013 году Нобелевская премия по физиологии или медицине была присуждена трем ученым, занимавшимся изучением внешних везикул. С тех пор в академических кругах и промышленности наблюдается волна исследований, применения и коммерциализации внеклеточных везикул.

Скриншот WeChat _20240320104934.png

Внеклеточные везикулы растительных клеток богаты уникальными активными веществами, имеют небольшой объем и способны проникать в ткани. Большинство из них могут быть проглочены и непосредственно всасываться в кишечник. Например, пузырьки женьшеня полезны для дифференцировки стволовых клеток в нервные клетки, а пузырьки имбиря могут регулировать кишечную микробиоту и облегчать колит. Микроводоросли — древнейшие одноклеточные растения на Земле. Существует около 300 000 видов микроводорослей, широко распространенных в океанах, озерах, реках, пустынях, на плато, ледниках и в других местах, обладающих уникальными региональными характеристиками. На протяжении всей эволюции 3 миллиардов лет на Земле микроводоросли всегда могли процветать в виде одноклеточных организмов, что тесно связано с их необычайным ростом и способностью к самовосстановлению.

Внеклеточные везикулы микроводорослей представляют собой новый биомедицинский активный материал, обладающий высокой безопасностью и стабильностью. Микроводоросли имеют преимущества простого и контролируемого процесса культивирования, низкой стоимости, быстрого роста, высокой урожайности везикул и легкости модификации при производстве внеклеточных везикул. В предыдущих исследованиях было установлено, что внеклеточные везикулы микроводорослей легко поглощаются клетками. В экспериментах на животных было обнаружено, что они непосредственно всасываются через кишечник и накапливаются в определенных тканях. После попадания в цитоплазму они могут сохраняться в течение нескольких дней, что благоприятно для длительного высвобождения лекарственных препаратов.

Кроме того, внеклеточные везикулы из микроводорослей обладают потенциалом для загрузки нескольких лекарственных препаратов, повышения молекулярной стабильности, обеспечения пролонгированного высвобождения, адаптации к пероральному приему и решения существующих проблем доставки лекарств. Таким образом, разработка внеклеточных везикул из микроводорослей имеет высокую перспективу для клинического применения и промышленного производства.