Митохондрии представляют собой органеллы клеток, которые производят топливо для обеспечения клеточной активности. Они имеют собственные геномы, а мутации в их ДНК вызывают такие заболевания, как синдром Ли — редкое и часто смертельное состояние, которое обычно возникает в раннем детстве. Ученые уже давно искали способы пересадки нормальных митохондрий в клетки, однако это сложный процесс, требующий маскировки и защиты митохондрий одновременно.
Для решения этих проблем ученые разработали технологию упаковки здоровых митохондрий в биосовместимую оболочку из мембраны эритроцитов, пишет Nature. Это позволило митохондриям преодолевать клеточные барьеры и восстанавливать энергетический обмен клеток.
«Маскировка сохранила ключевой протонный градиент органелл, необходимый для производства молекул АТФ, а также обманула иммунные рецепторы на поверхности клеток, которые обычно распознают и разрушают чужеродные митохондрии», — пояснили авторы.
В экспериментах на культурах фибробластов и нейронов до 80% клеток успешно поглощали замаскированные органеллы за несколько часов, в то время как необработанные митохондрии проникали только в 3-5% клеток и быстро деградировали.
В моделях мышей с синдромом Ли, еженедельные инъекции в течение месяца улучшили двигательную активность, функцию дыхания и координацию животных.
Продолжительность жизни грызунов увеличилась на 20% по сравнению с лечением обычной трансплантацией митохондрий.
Важно, что в ткани печени и мышц отмечено восстановление уровня АТФ и снижение индикаторов клеточной гибели.
Теперь авторы рассчитывают повторить результаты эксперименты у приматов, а позже протестировать технологию для доставки замаскированных митохондрий через защитный гематоэнцефалический барьер в мозг. В случае успеха это откроет перспективы для лечения нейродегенеративных заболеваний — болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Ранее в другом исследовании показано, что трансплантация митохондрий может повысить эффективность лечения рака. Оказалось, что такое лечение усиливает функцию иммунных клеток и одновременно делает раковые клетки более уязвимыми.
