Descoberta de vesículas extracelulares de microalgas

As vesículas extracelulares são vesículas endógenas de tamanho nanométrico secretadas pelas células, com diâmetro variando de 30 a 200 nm, envoltas por uma membrana bilipídica, que transportam ácidos nucleicos, proteínas, lipídios e metabólitos, entre outros. As vesículas extracelulares são as principais ferramentas de comunicação intercelular, estando envolvidas na troca de materiais entre as células. Podem ser secretadas por uma variedade de células em condições normais e patológicas, originando-se principalmente de polivesículas formadas por partículas lisossômicas intracelulares e sendo liberadas na matriz extracelular após a fusão da membrana extracelular com a membrana celular das polivesículas. Devido à sua baixa imunogenicidade, efeitos colaterais não tóxicos, forte direcionamento, capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e outras características, têm sido consideradas potenciais carreadoras de fármacos. Em 2013, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido a três cientistas relacionados ao estudo de vesículas extracelulares. Desde então, os círculos acadêmicos e industriais têm impulsionado uma onda de pesquisa e desenvolvimento, aplicação e comercialização de vesículas extracelulares.

As vesículas extracelulares de células vegetais são ricas em componentes ativos únicos, pequenas em tamanho e capazes de penetrar nos tecidos. A maioria delas pode ser ingerida e absorvida diretamente pelo intestino. Por exemplo, as vesículas de ginseng são propícias à diferenciação de células-tronco em células nervosas, e as vesículas de gengibre podem regular a flora intestinal e aliviar a colite. As microalgas são as plantas unicelulares mais antigas da Terra. Existem quase 300.000 tipos de microalgas amplamente distribuídas em oceanos, lagos, rios, desertos, planaltos, geleiras e outros locais, com características regionais únicas. Durante a evolução dos 3 bilhões de anos da Terra, as microalgas sempre foram capazes de prosperar como células únicas, o que está intrinsecamente ligado à sua extraordinária capacidade de crescimento e autorreparo.

As vesículas extracelulares de microalgas são novos materiais bioativos com maior segurança e estabilidade. As microalgas apresentam múltiplas vantagens na produção de vesículas extracelulares, como processo de cultivo simples, controlável, de baixo custo, crescimento rápido, alta produção de vesículas e facilidade de manipulação genética. Em estudos anteriores, observou-se que as vesículas extracelulares de microalgas são facilmente internalizadas pelas células. Em modelos animais, verificou-se que são absorvidas diretamente pelo intestino e se acumulam em tecidos específicos. Após entrarem no citoplasma, podem permanecer por vários dias, o que favorece a liberação sustentada de fármacos a longo prazo.

Além disso, espera-se que as vesículas extracelulares de microalgas possam carregar uma variedade de fármacos, o que melhora a estabilidade das moléculas, a liberação lenta, a adaptabilidade oral, etc., solucionando os obstáculos existentes na administração de medicamentos. Portanto, o desenvolvimento de vesículas extracelulares de microalgas apresenta alta viabilidade para aplicação clínica e industrial.