Transplantácia mitochondrií medzi živé bunky môže zachrániť umierajúce orgány
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 28. 3. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Mitochondrie sú známe ako „elektrárne“ buniek, ktoré prijímajú glukózu a kyslík a na oplátku produkujú energiu. Táto ústredná úloha vo funkcii buniek však znamená, že keď sa niečo pokazí, môže to mať vážne dôsledky na funkciu orgánov, najmä tých, ktoré potrebujú veľa energie, ako je napríklad srdce a mozog. Nahradenie nefunkčných mitochondrií ich verziami zo zdravých buniek sa stáva sľubnou, ale zatiaľ experimentálnou terapiou na liečbu takýchto stavov a nový objav približuje túto techniku ku klinickému využitiu.
Inovatívna terapia, známa ako transplantácia mitochondrií, ktorá je v centre tohto výskumu, sa v štúdiách na zvieratách ukázala ako sľubný spôsob omladzovania tkanív postihnutých mitochondriálnou dysfunkciou. Zahŕňa transplantáciu tkanív alebo injekciu zdravých mitochondrií do poškodených tkanív, kde ich bunky absorbujú, aby im pomohli uzdraviť sa. V zriedkavých prípadoch sa použila aj na liečbu poškodených sŕdc novorodencov. Jej klinické použitie je však stále obmedzené.
Vedci z ETH Zürich teraz vyvinuli novú metódu transplantácie mitochondrií, ktorá podľa nich zabezpečuje vysokú mieru prežitia buniek a prináša bezkonkurenčnú účinnosť. Tento prelomový objav závisí od novoobjavenej schopnosti manipulovať s organelami, jednotlivými štruktúrami v bunkách, čo sa dosahuje vďaka špeciálne vyvinutým valcovitým nano injekčným striekačkám.
Tento maličký nástroj umožňuje vedcom preraziť membránu zdravých buniek, nasať sférické mitochondrie, preraziť membránu poškodenej bunky a umiestniť mitochondriu do jej nového domova. Robí sa to pomocou laserového svetla, ktoré presne ovláda polohu nano injekčnej striekačky, a regulátorov tlaku, ktoré upravujú prietok, čo umožňuje prenos neuveriteľne malých objemov tekutiny.
To znamená, že zákrok je minimálne invazívny a počas laboratórnych testov sa zistilo, že transplantované mitochondrie majú vysokú mieru prežitia, viac ako 80 percent. Keď sa mitochondrie dostali do nových buniek, v priebehu približne 20 minút sa spojili s existujúcou sieťou iných mitochondrií, ktorá pripomínala vlákno. Podľa tímu výsledky naznačujú, že tento prístup dosiahol bod technickej realizovateľnosti.
„Darcovské aj akceptorové bunky prežili tento minimálne invazívny postup,“ povedal Christoph Gäbelein, hlavný autor článku.
Táto technika by mohla byť nasadená ako spôsob liečby chorých orgánov, ale môže nájsť využitie aj v oblasti boja proti starnutiu, omladzovania kmeňových buniek, ktorých metabolická aktivita sa s pribúdajúcim vekom zhoršuje. Vedci tiež plánujú použiť túto techniku na štúdium toho, ako mitochondrie vznikli prostredníctvom evolučného procesu nazývaného ako endosymbióza.
„Chceme pochopiť procesy, ktoré riadia spoluprácu rôznych bunkových kompartmentov. Dúfame, že sa nám podarí odhaliť, ako sa endosymbiózy vyvíjajú v priebehu evolúcie,“ povedala vedúca štúdie Julia Vorholt.
Článok o výskume bol publikovaný v magazíne PLOS Biology.
