Le vescicole extracellulari sono nanovescicole endogene secrete dalle cellule, con un diametro di 30-200 nm, avvolte in una membrana a doppio strato lipidico, che trasportano acidi nucleici, proteine, lipidi e metaboliti. Le vescicole extracellulari sono lo strumento principale per la comunicazione intercellulare e partecipano allo scambio di sostanze tra le cellule. Le vescicole extracellulari possono essere secrete da varie cellule in condizioni normali e patologiche, principalmente derivate dalla formazione di particelle lisosomiali multivescicolari all'interno delle cellule. Dopo la fusione della membrana extracellulare e della membrana esterna delle cellule multivescicolari, queste vengono rilasciate nella matrice extracellulare. A causa della sua bassa immunogenicità, degli effetti collaterali non tossici, della forte capacità di targeting e della capacità di attraversare la barriera ematoencefalica, è considerato un potenziale vettore di farmaci. Nel 2013, il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina è stato assegnato a tre scienziati coinvolti nello studio delle vescicole esterne. Da allora, c’è stata un’ondata di ricerca, applicazione e commercializzazione delle vescicole extracellulari sia nel mondo accademico che nell’industria.

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Le vescicole extracellulari delle cellule vegetali sono ricche di principi attivi unici, hanno un volume ridotto e possono penetrare nei tessuti. La maggior parte di essi può essere ingerita e assorbita direttamente nell'intestino. Ad esempio, le bolle di ginseng sono benefiche per la differenziazione delle cellule staminali in cellule nervose, mentre le bolle di zenzero possono regolare il microbiota intestinale e alleviare la colite. Le microalghe sono le piante unicellulari più antiche della Terra. Esistono quasi 300.000 specie di microalghe, ampiamente distribuite negli oceani, laghi, fiumi, deserti, altipiani, ghiacciai e altri luoghi, con caratteristiche regionali uniche. Nel corso dell’evoluzione dei 3 miliardi di abitanti della Terra, le microalghe sono sempre state in grado di prosperare come singole cellule sulla Terra, il che è strettamente correlato alla loro straordinaria crescita e capacità di autoguarigione.

Le vescicole extracellulari delle microalghe sono un nuovo materiale attivo biomedico con elevata sicurezza e stabilità. Le microalghe presentano i vantaggi di un processo di coltivazione semplice e controllabile, basso costo, crescita rapida, elevata resa in vescicole e facile ingegneria nella produzione di vescicole extracellulari. In studi precedenti, si è scoperto che le vescicole extracellulari delle microalghe vengono facilmente internalizzate dalle cellule. Nei modelli animali si è riscontrato che venivano assorbiti direttamente attraverso l'intestino e arricchiti in tessuti specifici. Dopo essere entrato nel citoplasma, può durare diversi giorni, il che è vantaggioso per il rilascio prolungato dei farmaci.

Inoltre, le vescicole extracellulari delle microalghe hanno il potenziale per caricare più farmaci, migliorare la stabilità molecolare, il rilascio prolungato, l’adattabilità orale e risolvere le barriere esistenti nella somministrazione dei farmaci. Pertanto, lo sviluppo di vescicole extracellulari di microalghe ha un'elevata fattibilità nella traduzione clinica e nell'industrializzazione.