Данная работа посвящена изучению внеклеточных везикул (ВВ), выделенных из культуральной среды микроводорослей Parachlorella kessleri (ВВ-Хл) и Chlamydomonas reinhardi (ВВ-ХлМ). В ходе работы была произведена оптимизация условий культивирования микроводорослей для увеличения количества выделяемых ВВ. Было исследовано влияние температурных и световых параметров культивирования, а также влияние теплового шока на количество секретируемых ВВ. С помощью таких методов, как анализ траектории наночастиц (NTA), атомно-силовая микроскопия (АСМ) и криоэлектронная микроскопия были оценены размер и морфология ВВ. Также с помощью электрофоретического светорассеяния был определен дзета-потенциал ВВ. В ходе работы был проведен анализ протеома ВВ. Идентифицированные белки в составе везикул указывают на участие ВВ в метаболических процессах микроводорослей. Кроме того, было обнаружено несколько белков обладающих антиоксидативными свойствами. В работе было показано, что ВВ микроводорослей не оказывают цитотоксического эффекта на клетки нормальной морфологии, но могут ингибировать пролиферацию опухолевых клеток. Также была продемонстрирована возможность введения в состав ВВ рекомбинантного человеческого белка HSP70, а также проведена сравнительная оценка эффективности нагрузки и захвата нагруженных везикул клетками человека. Таким образом, в работе продемонстрирована перспективность ВВ микроводорослей в качестве доставщиков эндогенных и экзогенных терапевтических биомолекул.

The given work is devoted to the study of extracellular vesicles (EVs) isolated from the culture medium of microalgae Parachlorella kessleri (EV-Chl) and Chlamydomonas reinhardi (EV-ChlM). In this study, we analysed the change in the amount of EVs when the microalgae cultivation conditions varied. The size and morphology of EVs were studied by nanoparticle tracking analysis (NTA), atomic force microscopy (AFM), and cryo-electron microscopy. The zeta-potential of the EVs was also studied by electrophoretic light scattering. During the work, the protein profile of EVs was determined, which demonstrated the participation of EVs in the metabolic processes of microalgae, and several proteins with antioxidant activities were discovered. The work showed that microalgae EVs do not have a cytotoxic effect on cells of normal morphology but can inhibit the cell proliferation of tumor cells. The effectiveness of loading EVs with exogenous recombinant human HSP70 protein was also demonstrated that microalgal EVs are successfully captured by mammalian cells and deliver their contents. Thus, the work demonstrates the promise of microalgae EVs as delivery system of endogenous and exogenous therapeutic biomolecules.