Odkritje zunajceličnih veziklov mikroalg

Zunajcelične vezikle so endogene nanodelce, ki jih izločajo celice, s premerom od 30 do 200 nm, obdane z lipidno dvoslojno membrano, ki prenaša nukleinske kisline, beljakovine, lipide in presnovke itd. Zunajcelične vezikle so glavno orodje medcelične komunikacije, ki sodeluje pri izmenjavi snovi med celicami. Zunajcelične vezikle lahko izločajo različne celice v normalnih in patoloških pogojih, večinoma izvirajo iz polivezikov, ki jih tvorijo znotrajcelični lizosomski delci, in se po fuziji zunajcelične membrane in celične membrane polivezikov sprostijo v zunajcelični matriks. Zaradi nizke imunogenosti, netoksičnih stranskih učinkov, močnega ciljanja, sposobnosti prehajanja krvno-možganske pregrade in drugih značilnosti veljajo za potencialnega nosilca zdravil. Leta 2013 so Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino prejeli trije znanstveniki, povezani s preučevanjem zunanjih veziklov. Od takrat so akademski in industrijski krogi sprožili porast raziskav in razvoja, uporabe in komercializacije zunajceličnih veziklov.

Zunajcelične vezikle iz rastlinskih celic so bogate z edinstvenimi aktivnimi sestavinami, majhne so in sposobne prodiranja v tkiva. Večino jih je mogoče zaužiti in neposredno absorbirati v črevesje. Na primer, vezikle ginsenga spodbujajo diferenciacijo matičnih celic v živčne celice, vezikle ingverja pa lahko uravnavajo črevesno floro in lajšajo kolitis. Mikroalge so najstarejše enocelične rastline na Zemlji. Obstaja skoraj 300.000 vrst mikroalg, ki so široko razširjene v oceanih, jezerih, rekah, puščavah, planotah, ledenikih in drugih krajih, z edinstvenimi regionalnimi značilnostmi. Med evolucijo 3-milijardne Zemlje so mikroalge vedno lahko uspevale kot posamezne celice na Zemlji, kar je neločljivo povezano z njihovo izjemno rastjo in sposobnostjo samoobnavljanja.

Zunajcelične vezikle mikroalg so novi biomedicinski aktivni materiali z večjo varnostjo in stabilnostjo. Mikroalge imajo številne prednosti pri proizvodnji zunajceličnih veziklov, kot so preprost postopek gojenja, nadzorovanost, poceni in hitra rast, visoka produktivnost veziklov in enostavnost inženiringa. V prejšnjih študijah so ugotovili, da celice zlahka internalizirajo zunajcelične vezikle mikroalg. V živalskih modelih so ugotovili, da se neposredno absorbirajo skozi črevesje in obogatijo s specifičnimi tkivi. Po vstopu v citoplazmo lahko ostanejo več dni, kar omogoča dolgotrajno sproščanje zdravila.

Poleg tega se pričakuje, da bodo zunajcelične vezikle mikroalg naložile različna zdravila, kar bo izboljšalo stabilnost molekul, počasno sproščanje, peroralno prilagodljivost itd., s čimer se bodo rešile obstoječe ovire pri dajanju zdravil. Zato ima razvoj zunajceličnih veziklov mikroalg veliko izvedljivost v klinični transformaciji in industrializaciji.