Les vésicules extracellulaires sont des nanovésicules endogènes sécrétées par les cellules, d'un diamètre de 30 à 200 nm, enveloppées dans une membrane bicouche lipidique, transportant des acides nucléiques, des protéines, des lipides et des métabolites. Les vésicules extracellulaires sont le principal outil de communication intercellulaire et participent à l'échange de substances entre les cellules. Les vésicules extracellulaires peuvent être sécrétées par diverses cellules dans des conditions normales et pathologiques, principalement dues à la formation de particules lysosomales multivésiculaires à l'intérieur des cellules. Après la fusion de la membrane extracellulaire et de la membrane externe des cellules multivésiculaires, celles-ci sont libérées dans la matrice extracellulaire. En raison de sa faible immunogénicité, de ses effets secondaires non toxiques, de sa forte capacité de ciblage et de sa capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique, il est considéré comme un vecteur potentiel de médicament. En 2013, le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné à trois scientifiques impliqués dans l'étude des vésicules externes. Depuis lors, il y a eu une vague de recherche, d’application et de commercialisation de vésicules extracellulaires dans le monde universitaire et industriel.

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Les vésicules extracellulaires des cellules végétales sont riches en principes actifs uniques, ont un petit volume et peuvent pénétrer dans les tissus. La plupart d’entre eux peuvent être ingérés et directement absorbés dans l’intestin. Par exemple, les bulles de ginseng sont bénéfiques pour la différenciation des cellules souches en cellules nerveuses, tandis que les bulles de gingembre peuvent réguler le microbiote intestinal et soulager la colite. Les microalgues sont les plus anciennes plantes unicellulaires de la planète. Il existe près de 300 000 espèces de microalgues, largement réparties dans les océans, les lacs, les rivières, les déserts, les plateaux, les glaciers et autres lieux, présentant des caractéristiques régionales uniques. Tout au long de l’évolution des 3 milliards d’habitants de la Terre, les microalgues ont toujours été capables de prospérer sous forme de cellules uniques sur Terre, ce qui est étroitement lié à leur extraordinaire croissance et à leurs capacités d’auto-guérison.

Les vésicules extracellulaires de microalgues sont un nouveau matériau actif biomédical offrant une sécurité et une stabilité élevées. Les microalgues présentent les avantages d'un processus de culture simple et contrôlable, d'un faible coût, d'une croissance rapide, d'un rendement de vésicules élevé et d'une ingénierie facile dans la production de vésicules extracellulaires. Dans des études antérieures, il a été constaté que les vésicules extracellulaires des microalgues sont facilement internalisées par les cellules. Dans des modèles animaux, il a été constaté qu’ils étaient directement absorbés par l’intestin et enrichis dans des tissus spécifiques. Après avoir pénétré dans le cytoplasme, cela peut durer plusieurs jours, ce qui est bénéfique pour la libération prolongée à long terme des médicaments.

De plus, les vésicules extracellulaires des microalgues ont le potentiel de charger plusieurs médicaments, d’améliorer la stabilité moléculaire, la libération prolongée, l’adaptabilité orale et de résoudre les obstacles existants à l’administration de médicaments. Par conséquent, le développement de vésicules extracellulaires de microalgues présente une grande faisabilité en termes de traduction clinique et d’industrialisation.