Khám phá các túi ngoại bào vi tảo

Các túi ngoại bào là các túi có kích thước nano nội sinh được tiết ra bởi các tế bào, có đường kính từ 30–200nm được bao bọc trong màng hai lớp lipid, mang axit nucleic, protein, lipid và các chất chuyển hóa, v.v. Các túi ngoại bào là công cụ chính của giao tiếp giữa các tế bào, tham gia vào quá trình trao đổi chất giữa các tế bào. Các túi ngoại bào có thể được tiết ra bởi nhiều loại tế bào trong điều kiện bình thường và bệnh lý, chủ yếu đến từ các túi đa bào được hình thành bởi các hạt lysosomal nội bào và được giải phóng vào ma trận ngoại bào sau khi hợp nhất màng ngoại bào và màng tế bào của túi đa bào. Do khả năng sinh miễn dịch thấp, tác dụng phụ không độc hại, nhắm mục tiêu mạnh, khả năng vượt qua hàng rào máu não và các đặc điểm khác, nó được coi là chất mang thuốc tiềm năng. Năm 2013, giải Nobel Sinh lý học và Y học đã được trao cho ba nhà khoa học liên quan đến nghiên cứu về mụn nước bên ngoài. Kể từ đó, giới học thuật và công nghiệp đã bắt đầu bùng nổ nghiên cứu và phát triển, ứng dụng và thương mại hóa các túi ngoại bào.

Các túi ngoại bào từ tế bào thực vật rất giàu các thành phần hoạt tính độc đáo, kích thước nhỏ và có khả năng thâm nhập vào mô. Hầu hết chúng có thể được uống và hấp thụ trực tiếp vào ruột. Ví dụ, túi nhân sâm có lợi cho quá trình biệt hóa tế bào gốc thành tế bào thần kinh và túi gừng có thể điều hòa hệ thực vật đường ruột và làm giảm viêm đại tràng. Vi tảo là loài thực vật đơn bào lâu đời nhất trên Trái đất. Có gần 300.000 loại vi tảo phân bố rộng rãi ở các đại dương, hồ, sông, sa mạc, cao nguyên, sông băng và những nơi khác, với những đặc điểm khu vực độc đáo. Trong quá trình tiến hóa của 3 tỷ Trái đất, vi tảo luôn có khả năng phát triển dưới dạng các tế bào đơn lẻ trên Trái đất, không thể tách rời khỏi khả năng phát triển phi thường và khả năng tự sửa chữa của chúng.

Các túi ngoại bào vi tảo là vật liệu hoạt tính y sinh mới có độ an toàn và ổn định cao hơn. Vi tảo có nhiều ưu điểm trong việc sản xuất túi ngoại bào, như quy trình nuôi cấy đơn giản, dễ kiểm soát, giá rẻ, tăng trưởng nhanh, sản lượng túi ngoại bào cao và dễ chế tạo. Trong các nghiên cứu trước đây, các túi ngoại bào vi tảo được phát hiện là dễ dàng được tế bào hấp thụ. Trong mô hình động vật, người ta thấy chúng được hấp thụ trực tiếp qua ruột và được làm giàu trong các mô cụ thể. Sau khi vào tế bào chất, nó có thể tồn tại trong vài ngày, điều này có lợi cho việc giải phóng thuốc bền vững lâu dài.

Ngoài ra, các túi ngoại bào vi tảo dự kiến ​​​​sẽ chứa nhiều loại thuốc, giúp cải thiện tính ổn định của các phân tử, giải phóng chậm, khả năng thích ứng qua đường uống, v.v., giải quyết các trở ngại trong quản lý thuốc hiện có. Vì vậy, việc phát triển các túi ngoại bào vi tảo có tính khả thi cao trong chuyển đổi lâm sàng và công nghiệp hóa.