גילוי שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרו-אצות

שלפוחיות חוץ-תאיות הן שלפוחיות אנדוגניות בגודל ננו המופרשות על ידי תאים, בקוטר של 30-200 ננומטר העטופים בממברנה דו-שכבתית שומנית, הנושאות חומצות גרעין, חלבונים, שומנים ומטבוליטים וכו'. שלפוחיות חוץ-תאיות הן הכלים העיקריים של תקשורת בין-תאית, המעורבים בחילופי חומרים בין תאים. שלפוחיות חוץ-תאיות יכולות להיות מופרשות על-ידי מגוון תאים במצבים נורמליים ופתולוגיים, המגיעים בעיקר מהשלפוחיות הנוצרות מחלקיקים ליזוזומים תוך-תאיים ומשתחררות אל המטריצה ​​החוץ-תאית לאחר איחוי של הממברנה החוץ-תאית וקרום התא של השלפוחיות. בגלל האימונוגניות הנמוכה שלו, תופעות לוואי לא רעילות, מיקוד חזק, יכולת לחצות את מחסום הדם-מוח ומאפיינים אחרים, הוא נחשב לנשא תרופה פוטנציאלי. בשנת 2013 הוענק פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה לשלושה מדענים הקשורים לחקר שלפוחיות חיצוניות. מאז, החוגים האקדמיים והתעשייתיים הביאו לעלייה של מחקר ופיתוח שלפוחיות חוץ-תאיות, יישום ומסחור.

שלפוחיות חוץ-תאיות מתאי צמחים עשירות ברכיבים פעילים ייחודיים, קטנים בגודלם ומסוגלים לחדור לרקמות. את רובם ניתן ליטול ולהיספג ישירות במעי. לדוגמה, שלפוחית ​​ג'ינסנג תורמת להתמיינות של תאי גזע לתאי עצב, ושלפוחיות ג'ינג'ר יכולות לווסת את פלורת המעיים ולהקל על קוליטיס. מיקרו-אצות הן הצמחים החד-תאיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ. ישנם כמעט 300,000 סוגים של מיקרו אצות בתפוצה רחבה באוקיינוסים, אגמים, נהרות, מדבריות, רמות, קרחונים ומקומות אחרים, עם מאפיינים אזוריים ייחודיים. במהלך האבולוציה של 3 מיליארד כדור הארץ, מיקרו-אצות תמיד הצליחו לשגשג כתאים בודדים על פני כדור הארץ, דבר שאינו ניתן להפרדה מהצמיחה יוצאת הדופן ויכולת התיקון העצמית שלהן.

שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרו-אצות הן חומרים פעילים ביו-רפואיים חדשים עם בטיחות ויציבות גבוהות יותר. למיקרו-אצות יתרונות מרובים בייצור שלפוחיות חוץ-תאיות, כגון תהליך תרבית פשוט, ניתן לשליטה, זול, צמיחה מהירה, תפוקה גבוהה של השלפוחיות וקלות להנדסה. במחקרים קודמים, נמצאו שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרו-אצות מופנמות בקלות על ידי תאים. במודלים של בעלי חיים, נמצא שהם נספגים ישירות דרך המעיים ומועשרים ברקמות ספציפיות. לאחר הכניסה לציטופלזמה, זה יכול להימשך מספר ימים, מה שמסייע לשחרור תרופות ממושך לטווח ארוך.

בנוסף, שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרו-אצות צפויות להעמיס מגוון תרופות, המשפרות את יציבות המולקולות, שחרור איטי, הסתגלות פומית וכו', ופותרות את מכשולי מתן התרופות הקיימים. לכן, לפיתוח שלפוחיות חוץ-תאיות של מיקרו-אצות יש היתכנות גבוהה בטרנספורמציה קלינית ובתיעוש.