Открытие внеклеточных везикул микроводорослей

Внеклеточные везикулы представляют собой эндогенные наноразмерные везикулы, секретируемые клетками, диаметром от 30 до 200 нм, окруженные липидной двухслойной мембраной, которые переносят нуклеиновые кислоты, белки, липиды и метаболиты и т. д. Внеклеточные везикулы являются основными инструментами межклеточной коммуникации, которые участвуют в обмене веществ между клетками. Внеклеточные везикулы могут секретироваться различными клетками в норме и при патологических состояниях, которые в основном происходят из поливезикул, образованных внутриклеточными лизосомальными частицами, и высвобождаются во внеклеточный матрикс после слияния внеклеточной мембраны и клеточной мембраны поливезикул. Из-за его низкой иммуногенности, нетоксичных побочных эффектов, сильной направленности, способности преодолевать гематоэнцефалический барьер и других характеристик он рассматривается как потенциальный носитель лекарственного средства. В 2013 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена трём учёным, занимающимся изучением внешних везикул. С тех пор в академических и промышленных кругах начался всплеск исследований и разработок внеклеточных везикул, их применения и коммерциализации.

Внеклеточные везикулы из растительных клеток богаты уникальными активными компонентами, малы по размеру и способны проникать в ткани. Большинство из них можно принять и непосредственно всасывать в кишечник. Например, везикулы женьшеня способствуют дифференцировке стволовых клеток в нервные клетки, а везикулы имбиря могут регулировать кишечную флору и облегчать колит. Микроводоросли – древнейшие одноклеточные растения на Земле. Существует около 300 000 видов микроводорослей, широко распространенных в океанах, озерах, реках, пустынях, плато, ледниках и других местах с уникальными региональными характеристиками. В ходе эволюции 3-миллиардной Земли микроводоросли всегда могли процветать на Земле в виде отдельных клеток, что неотделимо от их необычайного роста и способности к самовосстановлению.

Внеклеточные везикулы микроводорослей – новые биомедицинские активные материалы, обладающие повышенной безопасностью и стабильностью. Микроводоросли имеют множество преимуществ в производстве внеклеточных везикул, таких как простой процесс культивирования, контролируемость, дешевизна, быстрый рост, высокая производительность везикул и простота инженерии. В предыдущих исследованиях было обнаружено, что внеклеточные везикулы микроводорослей легко усваиваются клетками. На животных моделях было обнаружено, что они непосредственно всасываются через кишечник и обогащаются определенными тканями. После попадания в цитоплазму он может сохраняться в течение нескольких дней, что способствует длительному устойчивому высвобождению лекарства.

Кроме того, ожидается, что внеклеточные везикулы микроводорослей будут загружать различные лекарства, которые улучшают стабильность молекул, медленное высвобождение, пероральную адаптируемость и т. д., решая существующие препятствия к введению лекарств. Таким образом, разработка внеклеточных везикул микроводорослей имеет высокую эффективность в клинической трансформации и индустриализации.