Митохондрия — это маленькая, но очень важная часть клетки. Её часто называют «электростанцией клетки», потому что она производит энергию в виде молекул АТФ — именно они обеспечивают работу всех тканей и органов в нашем теле. 

Интересно, что миллионы лет назад митохондрии были самостоятельными микроорганизмами. Позже они слились с более сложными одноклеточными и стали их частью навсегда. Это был один из важнейших шагов в эволюции жизни. Кроме энергии, митохондрии помогают контролировать кальций, участвуют в уничтожении повреждённых клеток и содержат важные участки нашего ДНК. 

Современная наука активно исследует митохондрии, особенно в Массачусетсе, в Гарвардской школе медицины. Один из самых перспективных подходов — это митохондриальная трансплантация, когда здоровые митохондрии вводят в повреждённые клетки. 

Вот 5 направлений, где эта технология уже показывает результаты или активно изучается: 

1. Помощь недоношенным детям

Доктор Джеймс МакКалли из Harvard Medical School разработал терапию для преждевременно рождённых детей с ишемией сердца — нарушением кровотока, угрожающим жизни. Даже при искусственной циркуляции крови выживает лишь около 60% младенцев, но метод МакКалли может поднять этот показатель до 80%. 

Суть терапии — в извлечении митохондрий из небольшого участка брюшной стенки самого ребёнка. Ткань обрабатывают в центрифуге, отделяя митохондрии от остальных компонентов клетки, и затем вводят их в сердце. Такая инъекция усиливает выработку сигнальных молекул, снижает воспаление и предотвращает гибель клеток, помогая восстановить работу сердечной мышцы.

Метод пока на ранней стадии: в исследованиях участвовали лишь 10 младенцев, но результаты подтверждают, что терапия безопасна и перспективна. 

2. Лечение сердечно-сосудистых заболеваний и тяжёлых травм органов

Доктор Мелания Уолкер из Вашингтонского университета в Сиэтле работает в смежной области, но сосредоточена на другом виде ишемии — инсульте, который повреждает обширные участки мозга. 

Её методика направлена на восстановление и поддержку нервных тканей, путём введения митохондрий прямо в зону поражения. Как и в подходе доктора МакКалли, используются митохондрии, полученные из клеток самого пациента, что практически исключает риск отторжения.

Введение таких митохондрий повышает уровень АТФ в пострадавшем полушарии мозга и способствует улучшению выживаемости нейронов. Первая фаза клинических испытаний уже подтвердила безопасность этого метода. 

Кроме того, доктор Уолкер сотрудничает с учёными из Канады и Массачусетса в исследовании, посвящённом применению митохондриальной трансплантации для лечения физических травм внутренних органов — за счёт восстановления нормальной работы их клеток. 

3. Борьба с генетическими болезнями

По данным изданияThe Economist, методика доктора Уолкера может стать прорывом в лечении синдрома Пирсона — редкого наследственного заболевания, при котором повреждается печень и развивается анемия из-за удаления ключевого участка митохондриальной ДНК. 

Митохондрии содержат 37 генов — это напоминание об их когда-то самостоятельном происхождении. Эти гены передаются исключительно по материнской линии. Иногда мутации возникают спонтанно, ещё при формировании яйцеклетки, и тогда симптомы могут проявиться у ребёнка, даже если у матери болезнь не диагностировалась. 

Доктор Уолкер планирует выбирать пациентов, чьи матери не болели синдромом Пирсона, чтобы извлекать митохондрии из их лейкоцитов и пересаживать их в кроветворные стволовые клетки больного. Это может помочь справиться с анемией. Более того, некоторые из таких модифицированных клеток способны выделять митохондрии прямо в кровоток, помогая другим клеткам, не способным вырабатывать энергию из-за мутации.

В перспективе доктор Уолкер планирует использовать ткань плаценты как источник здоровых митохондрий — без необходимости задействовать клетки живого донора. 

4. Использование в терапии онкологических заболеваний

Айбуке Келик из Harvard Medical School работает над трансплантацией митохондрий для лечения рака простаты и яичников. 

Раковые клетки активно используют аэробный глюколиз — процесс, повышающий устойчивость опухоли к химиотерапии. Доктор Келик предположила, что митохондриальная дисфункция может ослабить этот процесс. 

В эксперименте учёные пересадили митохондрии в раковые клетки. Хотя рост опухоли не замедлился, её сопротивляемость к терапии снизилась — это позволило уменьшить дозу лекарства при сохранении эффекта. 

5. Использование в терапии онкологических заболеваний

Лабораторные исследования показывают, что пересадка митохондрий может “омолодить” клетки, восстанавливая их нормальные биохимические процессы. 

Интересно, что в нашей крови содержится до 3,7 миллиона свободно плавающих митохондрий на миллилитр — и это может объяснить, почему процедуры вроде переливания плазмы или гетерохронического парабиоза (соединения кровеносных систем молодого и пожилого организма) способны биологически омолаживать ткани старшего донора. 

Кроме того, в недавнем исследовании выдвинута гипотеза, что трансплантация митохондрий может помочь восстановить функции мезенхимальных стромальных клеток — они играют ключевую роль в регенерации повреждённых тканей и потенциально могут использоваться в омолаживающей терапии. 

В заключение 

Митохондриальная трансплантация – еще одно важное ответвление биотехнологической отрасли, которая может помочь бороться с целым рядом наследственных заболеваний. 

Nota Bene

Митохондрии и омоложение: взгляд из Гарварда


Один из таких исследователей — профессор Гарвардской медицинской школы Дэвид Синклер. Он много лет изучает механизмы старения и активно проводит эксперименты — в том числе на самом себе. Один из его ключевых подходов — это “перезагрузка” митохондрий: восстановление их функций внутри клетки с целью замедлить старение или даже обратить его вспять.

Этот подход может стать настоящим прорывом не только в продлении жизни, но и в повышении её качества.

Подробнее об этих исследованиях читайте в нашем материале:
“Как выглядеть и быть на 15 лет моложе? Советы из Гарварда”

An authentic article of our partner, Henome.com, a media project about the human genome.

---

Понравилось? Подписывайтесь на наш дайджест в Facebook, Instagram, Telegram – в нем мы рассказываем об истории и о сегодняшнем дне Америки, и в первую очередь о том, что происходит в Бостоне и Массачусетсе.

Звоните также для получения консультации или организационной помощи, если собираетесь в США, по делам и не только.