Objav extracelulárnych vezikúl mikrorias

Extracelulárne vezikuly sú endogénne nanoveľké vezikuly vylučované bunkami s priemerom od 30 do 200 nm, obalené lipidovou dvojvrstvovou membránou, ktorá prenáša nukleové kyseliny, proteíny, lipidy a metabolity atď. Extracelulárne vezikuly sú hlavnými nástrojmi medzibunkovej komunikácie, ktoré sa podieľajú na výmene materiálov medzi bunkami. Extracelulárne vezikuly môžu byť vylučované rôznymi bunkami za normálnych aj patologických podmienok, pričom pochádzajú hlavne z polyvezikúl tvorených intracelulárnymi lyzozomálnymi časticami a uvoľňujú sa do extracelulárnej matrice po fúzii extracelulárnej membrány a bunkovej membrány polyvezikúl. Vďaka svojej nízkej imunogenicite, netoxickým vedľajším účinkom, silnému cieleniu, schopnosti prechádzať hematoencefalickou bariérou a ďalším vlastnostiam sa považujú za potenciálny nosič liečiv. V roku 2013 bola Nobelova cena za fyziológiu a medicínu udelená trom vedcom zaoberajúcim sa štúdiom vonkajších vezikúl. Odvtedy akademické a priemyselné kruhy spustili prudký nárast výskumu a vývoja, aplikácie a komercializácie extracelulárnych vezikúl.

Extracelulárne vezikuly z rastlinných buniek sú bohaté na jedinečné aktívne zložky, majú malú veľkosť a sú schopné prenikať do tkanív. Väčšinu z nich možno vstrebať priamo do čriev. Napríklad vezikuly ženšenu prispievajú k diferenciácii kmeňových buniek na nervové bunky a vezikuly zázvoru dokážu regulovať črevnú flóru a zmierňovať zápal hrubého čreva. Mikroriasy sú najstaršie jednobunkové rastliny na Zemi. Existuje takmer 300 000 druhov mikrorias, ktoré sú široko rozšírené v oceánoch, jazerách, riekach, púšťach, náhorných plošinách, ľadovcoch a iných miestach s jedinečnými regionálnymi charakteristikami. Počas evolúcie 3-miliardovej Zeme boli mikroriasy vždy schopné prosperovať ako jednotlivé bunky na Zemi, čo je neoddeliteľné od ich mimoriadneho rastu a schopnosti samoobnovy.

Extracelulárne vezikuly mikrorias sú nové biomedicínske aktívne materiály s vyššou bezpečnosťou a stabilitou. Mikroriasy majú viacero výhod pri produkcii extracelulárnych vezikúl, ako je jednoduchý kultivačný proces, kontrolovateľnosť, lacnosť, rýchly rast, vysoký výťažok vezikúl a jednoduchá modifikácia. V predchádzajúcich štúdiách sa zistilo, že extracelulárne vezikuly mikrorias sú ľahko internalizované bunkami. V zvieracích modeloch sa zistilo, že sú priamo absorbované cez črevo a obohacujú sa o špecifické tkanivá. Po vstupe do cytoplazmy môžu pretrvávať niekoľko dní, čo vedie k dlhodobému predĺženému uvoľňovaniu liečiva.

Okrem toho sa očakáva, že extracelulárne vezikuly mikrorias budú nakladať rôzne liečivá, čo zlepší stabilitu molekúl, spomalí ich uvoľňovanie, prispôsobivosť na perorálne použitie atď., čím sa vyriešia existujúce prekážky v podávaní liekov. Preto má vývoj extracelulárnych vezikúl mikrorias vysokú uskutočniteľnosť v klinickej transformácii a industrializácii.