Митохондриите често са наричани "електроцентралите" на еукариотните клетки. Тези органели окисляват глюкозата, произвеждайки молекули АТФ (аденозинтрифосват) – химически източник на енергия, който захранва всички вътреклетъчни процеси. Освободената в същото време топлина затопля и организма. Процесът е масивен и непрекъснат, в една клетка могат да се съдържат стотици хиляди митохондрии. Стабилното снабдяване с АТФ е жизненоважно и нарушаването му е свързано с бърза смърт на отделни клетки, цели тъкани и органи.
За да се избегнат подобни проблеми, е предложена митохондриална трансплантация – експериментална процедура, която позволява в клетките да бъдат въведени нови здрави органели за лечение, или „подмладяване“ на органите, или за тяхното запазване по време на трансплантация. Засега процедурата е още в ранните етапи на разработка и някои подходи се тестват само върху животни.
Първата комбинирана трансплантация може да промени науката
Нов тласък на подобни изследвания са готови да дадат учените от Швейцарската висша техническа школа в Цюрих (ETH Zurich). Джулия Ворхолт и нейните колеги са създали инструмент, който помага да се извърши тази „клетъчна операция“ по-точно и надеждно, осигурявайки висока степен на оцеляване на митохондриите. Изследването на учените е публикувано в списание PLOS Biology.
Новата „наноспринцовка“ е в състояние нежно да пробие мембраната на донорната клетка, да достигне желаната област от цитоплазмата, да я вземе заедно с маса от митохондрии и след това да ги освободи в клетката реципиент. Използвайки лазерната "линийка" на атомно-силов микроскоп, устройството контролира позицията на куха игла с голяма прецизност и регулира налягането, всмуквайки невероятно малки количества течност.
Всичко това прави инвазивната процедура минимално опасна за клетките и самите органели. Степента на оцеляване на митохондриите след трансплантация с "наноинжекция" надвишава 80 процента. След като се озоват в новата клетка, те бързо пристъпват към работа и след 20 минути започват да се интегрират в мембранните структури, в които се развива масовото производство на АТФ. Те успешно се възпроизвеждат вътре в клетката и се предават на потомството (митохондриите носят собствена ДНК, делят се и наследяват независимо от основния геном).
За първи път трансплантираха на човек едновременно два бъбрека от прасе
Верхолт и нейните съавтори смятат, че благодарение на новия метод технологията на митохондриалната трансплантация е достигнала достатъчна техническа зрялост, за да се превърне скоро в една от стандартните медицински процедури. Това ще направи възможно "подмладяването" на органи, чиито тъкани страдат от митохондриална дисфункция - често срещан проблем на застаряващия организъм - и ще разшири възможностите за трансплантация.
