Mikroaļģu ekstracelulāro pūslīšu atklāšana

Ekstracelulārās pūslīši ir endogēnas nanoizmēra pūslīši, ko izdala šūnas ar diametru no 30 līdz 200 nm, kas ir ietvertas lipīdu divslāņu membrānā un satur nukleīnskābes, proteīnus, lipīdus un metabolītus utt. Ekstracelulārās pūslīši ir galvenie starpšūnu komunikācijas instrumenti kas ir iesaistīti materiālu apmaiņā starp šūnām. Ārpusšūnu pūslīšus normālos un patoloģiskos apstākļos var izdalīt dažādas šūnas, kas galvenokārt nāk no polivezikulām, ko veido intracelulārās lizosomu daļiņas, un tiek izdalītas ārpusšūnu matricā pēc ekstracelulārās membrānas un polivezikulu šūnu membrānas saplūšanas. Tā kā tā ir zema imunogenitāte, netoksiskas blakusparādības, spēcīga mērķēšana, spēja šķērsot hematoencefālisko barjeru un citas īpašības, tas tika uzskatīts par potenciālu zāļu nesēju. 2013. gadā Nobela prēmija fizioloģijā un medicīnā tika piešķirta trim zinātniekiem, kas saistīti ar ārējo pūslīšu izpēti. Kopš tā laika akadēmiskās un rūpnieciskās aprindas ir uzsākušas ārpusšūnu pūslīšu pētniecības un izstrādes, pielietošanas un komercializācijas pieaugumu.

Ekstracelulārās pūslīši no augu šūnām ir bagāti ar unikāliem aktīvajiem komponentiem, maza izmēra un spēj iekļūt audos. Lielāko daļu no tiem var uzņemt un tieši uzsūkties zarnās. Piemēram, žeņšeņa pūslīši veicina cilmes šūnu diferenciāciju nervu šūnās, un ingvera pūslīši var regulēt zarnu floru un atvieglot kolītu. Mikroaļģes ir vecākie vienšūnas augi uz Zemes. Ir gandrīz 300 000 mikroaļģu veidu, kas plaši izplatīti okeānos, ezeros, upēs, tuksnešos, plato, ledājos un citās vietās ar unikālām reģionālām īpašībām. 3 miljardu Zemes evolūcijas laikā mikroaļģes vienmēr ir spējušas attīstīties kā atsevišķas šūnas uz Zemes, kas nav atdalāma no to neparastās augšanas un pašlabošanās spējas.

Mikroaļģu ārpusšūnu pūslīši ir jauni biomedicīniski aktīvi materiāli ar augstāku drošību un stabilitāti. Mikroaļģēm ir vairākas priekšrocības ārpusšūnu pūslīšu ražošanā, piemēram, vienkāršs kultivēšanas process, kontrolējams, lēts, ātra augšana, liela pūslīšu izlaide un viegli konstruējama. Iepriekšējos pētījumos tika konstatēts, ka šūnas viegli internalizē mikroaļģu ekstracelulāros pūslīšus. Dzīvnieku modeļos tika konstatēts, ka tie tieši uzsūcas caur zarnām un ir bagātināti īpašos audos. Pēc iekļūšanas citoplazmā tas var ilgt vairākas dienas, kas veicina ilgstošu zāļu izdalīšanos.

Turklāt ir sagaidāms, ka mikroaļģu ārpusšūnu pūslīši ielādēs dažādas zāles, kas uzlabo molekulu stabilitāti, lēnu izdalīšanos, perorālo pielāgošanās spēju utt., risinot esošos zāļu ievadīšanas šķēršļus. Tāpēc mikroaļģu ekstracelulāro pūslīšu attīstībai ir liela iespējamība klīniskajā transformācijā un industrializācijā.