Відкриття позаклітинних везикул мікроводоростей

Позаклітинні везикули — це ендогенні нанорозмірні везикули, що виділяються клітинами, діаметром від 30 до 200 нм, вкриті двошаровою ліпідною мембраною, які несуть нуклеїнові кислоти, білки, ліпіди та метаболіти тощо. Позаклітинні везикули є основними інструментами міжклітинної комунікації, які беруть участь в обміні речовин між клітинами. Позаклітинні везикули можуть секретуватися різноманітними клітинами за нормальних і патологічних умов, які в основному походять із полівезикул, утворених внутрішньоклітинними лізосомальними частинками, і вивільняються у позаклітинний матрикс після злиття позаклітинної мембрани та клітинної мембрани полівезикул. Через його низьку імуногенність, нетоксичні побічні ефекти, сильну спрямованість, здатність долати гематоенцефалічний бар’єр та інші характеристики, він розглядався як потенційний носій ліків. У 2013 році Нобелівська премія з фізіології та медицини була присуджена трьом вченим, пов'язаним з вивченням зовнішніх пухирців. Відтоді в академічних і промислових колах почався сплеск досліджень і розробок, застосування та комерціалізації позаклітинних везикул.

Позаклітинні везикули рослинних клітин багаті унікальними активними компонентами, малі за розміром і здатні проникати в тканини. Більшість з них можна приймати і безпосередньо всмоктувати в кишечнику. Наприклад, везикули женьшеню сприяють диференціації стовбурових клітин у нервові клітини, а везикули імбиру можуть регулювати кишкову флору та полегшувати коліт. Мікроводорості — найдавніші одноклітинні рослини на Землі. Існує майже 300 000 видів мікроводоростей, широко поширених в океанах, озерах, річках, пустелях, плато, льодовиках та інших місцях, з унікальними регіональними характеристиками. Протягом еволюції 3-мільярдної Землі мікроводорості завжди могли процвітати як окремі клітини на Землі, що невіддільно від їхнього надзвичайного росту та здатності до самовідновлення.

Позаклітинні везикули мікроводоростей є новими біомедичними активними матеріалами з підвищеною безпекою та стабільністю. Мікроводорості мають численні переваги у виробництві позаклітинних везикул, такі як простий процес культивування, контрольований, дешевий, швидкий ріст, висока продуктивність везикул і легкість у створенні. У попередніх дослідженнях було виявлено, що позаклітинні везикули мікроводоростей легко засвоюються клітинами. На тваринних моделях було виявлено, що вони безпосередньо всмоктуються через кишечник і збагачуються в певних тканинах. Після потрапляння в цитоплазму він може зберігатися протягом декількох днів, що сприяє тривалому тривалому вивільненню препарату.

Крім того, очікується, що позаклітинні везикули мікроводоростей будуть завантажувати різноманітні ліки, які покращують стабільність молекул, повільне вивільнення, оральну адаптацію тощо, вирішуючи існуючі перешкоди введення ліків. Таким чином, розвиток позаклітинних везикул мікроводоростей має високу доцільність у клінічній трансформації та індустріалізації.