Итальянские исследователи успешно покрыли митохондрии, извлеченные из ткани печени мышей, передовыми пористыми материалами, не нарушая клеточное дыхание. Метод, опубликованный 18 сентября 2026 года в Journal of the American Chemical Society, сохраняет примерно 83 процента нормального базального производства энергии.
Исследователи из Политехнического института Милана и Института Карло Беста создали метод модификации митохондрий
Ученые разработали технологию нанесения покрытия на митохондрии — микроскопические структуры, которые генерируют энергию внутри клеток. Работу провели исследователи из двух итальянских институтов: Politecnico di Milano и IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta. Проект реализуется совместной лабораторией BraiNs, основанной в 2023 году.
В исследовании участвовали специалист по митохондриальной биологии доктор Валерия Тиранти, химик и специалист по материаловедению профессор Пьеранджело Метранголо, а также аспирант Марко Д’Амато. Финансирование проекта обеспечивалось через инициативу «CALabria HUB per Ricerca Innovativa ed Avanzata», поддержанную Министерством здравоохранения в рамках плана POS.
Материалы металл-органических каркасов сохраняют до 83 процентов дыхательной активности клеток
Для создания защитной оболочки команда использовала пористый материал ZIF-8, относящийся к классу металл-органических каркасов (MOF). Такие структуры состоят из ионов металлов и органических молекул, свойства которых можно настраивать под конкретные задачи. Значимость этого класса соединений подчеркивается присуждением Нобелевской премии по химии 2025 года Сусуму Китагаве, Ричарду Робсону и Омару Яги.
Нанесение материалов на хрупкие клеточные органеллы сопряжено с трудностями из-за их чувствительности к химическому окружению. Итальянские специалисты применили низкие концентрации компонентов, что позволило избежать полного разрушения клеточного дыхания. Измерения показали, что базовое дыхание снизилось с 14,36 у необолоченных митохондрий до 11,96 после покрытия, сохранив около 83 процентов исходной активности.
Потенциальное применение в трансплантации митохондрий остается предметом дальнейших исследований
Эксперименты по переносу модифицированных органелл в эмбриональные фибробласты мышей привели к увеличению дыхательной способности клеток без ущерба для их жизнеспособности. Тем не менее, клетки, получившие обычные незащищенные митохондрии, также продемонстрировали рост показателей, из-за чего исследователи пока не могут утверждать, что специальное покрытие повышает эффективность переноса.
Как заявил профессор Пьеранджело Метранголо из Миланского политехнического института, «возможность модификации покрытия теперь открывает новые перспективы для исследований: в будущем станет возможным разрабатывать MOF с различными характеристиками в зависимости от поставленной задачи, создавая покрытия, способные выполнять специфические функции».
Специалисты отмечают, что метод открывает перспективы для лечения редких патологий, затрагивающих органы с высоким энергопотреблением, такие как мозг и мышцы. Однако технология находится на экспериментальной стадии и не подтверждена как метод лечения для людей.
Как отметила доктор Валерия Тиранти из Научно-исследовательского института неврологии имени Карло Беста (IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta), «специально разработанное покрытие в будущем могло бы облегчить этот перенос и взаимодействие между митохондриями и клетками».
Дальнейшие исследования должны показать, влияет ли толщина и структура защитного слоя на результаты трансплантации и помогут ли другие модификации улучшить взаимодействие органелл с клетками-реципиентами.
Читайте также
