Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe to endogenne nanopęcherzyki wydzielane przez komórki, o średnicy 30-200 nm, owinięte dwuwarstwową błoną lipidową, przenoszące kwasy nukleinowe, białka, lipidy i metabolity. Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe są głównym narzędziem komunikacji międzykomórkowej i uczestniczą w wymianie substancji między komórkami. Pęcherzyki pozakomórkowe mogą być wydzielane przez różne komórki w normalnych i patologicznych warunkach, głównie w wyniku tworzenia się wielopęcherzykowych cząstek lizosomalnych wewnątrz komórek. Po fuzji błony zewnątrzkomórkowej i błony zewnętrznej komórek wielopęcherzykowych są one uwalniane do macierzy zewnątrzkomórkowej. Ze względu na niską immunogenność, nietoksyczne skutki uboczne, silną zdolność celowania i zdolność przekraczania bariery krew-mózg, uważa się ją za potencjalny nośnik leków. W 2013 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny przyznano trzem naukowcom zajmującym się badaniem pęcherzyków zewnętrznych. Od tego czasu nastąpiła fala badań, zastosowań i komercjalizacji pęcherzyków zewnątrzkomórkowych zarówno w środowisku akademickim, jak i przemysłowym.

Zrzut ekranu WeChat _20240320104934.png

Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe z komórek roślinnych są bogate w unikalne składniki aktywne, mają niewielką objętość i mogą przenikać do tkanek. Większość z nich może zostać połknięta i bezpośrednio wchłonięta do jelita. Na przykład bąbelki żeń-szenia są korzystne dla różnicowania komórek macierzystych w komórki nerwowe, podczas gdy bąbelki imbiru mogą regulować mikroflorę jelitową i łagodzić zapalenie jelita grubego. Mikroalgi to najstarsze jednokomórkowe rośliny na Ziemi. Istnieje prawie 300 000 gatunków mikroalg, szeroko rozpowszechnionych w oceanach, jeziorach, rzekach, pustyniach, płaskowyżach, lodowcach i innych miejscach, o unikalnych cechach regionalnych. W trakcie ewolucji 3-miliardowej Ziemi mikroalgi zawsze mogły rozwijać się na Ziemi jako pojedyncze komórki, co jest ściśle powiązane z ich niezwykłym wzrostem i zdolnościami samoleczenia.

Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mikroalg to nowy biomedyczny materiał aktywny charakteryzujący się wysokim bezpieczeństwem i stabilnością. Mikroalgi mają zalety prostego i kontrolowanego procesu uprawy, niskiego kosztu, szybkiego wzrostu, wysokiej wydajności pęcherzyków i łatwej inżynierii w produkcji pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. W poprzednich badaniach stwierdzono, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mikroalg są łatwo internalizowane przez komórki. Na modelach zwierzęcych stwierdzono, że były one bezpośrednio wchłaniane przez jelita i wzbogacane w określone tkanki. Po wejściu do cytoplazmy może utrzymywać się przez kilka dni, co jest korzystne dla długotrwałego, przedłużonego uwalniania leków.

Ponadto pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mikroalg mogą potencjalnie przenosić wiele leków, poprawiać stabilność molekularną, przedłużone uwalnianie, zdolność adaptacji doustnej i rozwiązywać istniejące bariery w dostarczaniu leków. Dlatego rozwój pęcherzyków zewnątrzkomórkowych mikroalg ma duże szanse na zastosowanie kliniczne i industrializację.