Istraživači sa Texas A&M razvili su nanoflowerse od disulfida molibdena koji uklanjaju reaktivne kiseoničke vrste i podstiču proizvodnju mitohondrija u matičnim ćelijama. Takve "energetski bogatije" matične ćelije potom dele mitohondrije sa starim ili oštećenim ćelijama, što dovodi do poboljšanja njihove funkcije. U laboratoriji je zabeleženo oko 2× više prenosa mitohondrija i 3–4× povećanje u srčanim glatkim mišićnim ćelijama, uz bolju stopu preživljavanja nakon hemoterapije. Potrebni su dalji testovi na životinjama i ljudima pre kliničke primene.
Nanoflowersi koji „pune“ ćelije: nova metoda za obnavljanje mitohondrija
Novo istraživanje pokazuje da se funkcija starih i oštećenih ljudskih ćelija može obnoviti pomoću matičnih ćelija koje dele svoje mitohondrije — nakon što su te matične ćelije „pojačane“ posebnom nanotehnologijom.
Mitohondrije, često nazivane „ćelijskim baterijama“, s godinama opadaju u broju i efikasnosti, što doprinosi razvoju bolesti u srcu, mozgu i drugim organima. Istraživači sa Texas A&M University razvili su nanostrukture u obliku cveta, tzv. nanoflowerse, napravljene od disulfida molibdena koje sadrže fine pore i deluju kao spužve za reaktivne kiseoničke vrste (ROS).
U laboratorijskim eksperimentima, uklanjanje štetnih ROS molekula iz okoline matičnih ćelija pokrenulo je ekspresiju gena koji podstiču biogenezu mitohondrija — odnosno povećanje proizvodnje mitohondrija unutar tih ćelija. Posledica je bila da su matične ćelije imale znatno više rezervnih mitohondrija koje su mogle da podele sa susednim, oštećenim ćelijama.
„Obučili smo zdrave ćelije da podele svoje rezerve baterija sa slabijima“, kaže biomedicinski inženjer Akhilesh Gaharwar. „Povećanjem broja mitohondrija u donor ćelijama možemo pomoći starim ili oštećenim ćelijama da povrate vitalnost — bez genetskih modifikacija ili lekova.“
Tim je zabeležio otprilike 2× više razmene mitohondrija nego što bi se očekivalo u kontrolnim uslovima. Posebno su srčane glatke mišićne ćelije pokazale povećanje od 3–4× u unosu mitohondrija, a ćelije srca izložene toksičnom delovanju hemoterapije imale su znatno poboljšanu stopu preživljavanja nakon tretmana.
Istraživači smatraju da se pristup može prilagoditi različitim tkivima — npr. ciljanim aplikacijama u blizini srca kod kardiovaskularnih bolesti ili direktnom primenom u mišiće kod mišićnih distrofija — ali naglašavaju da su dosadašnji rezultati ograničeni na laboratorijske ispitivanja.
„Ovo je rana, ali uzbudljiva stepenica ka punjenju starih tkiva koristeći sopstvenu biološku mašineriju“, kaže Gaharwar. „Ako bezbedno pojačamo ovaj prirodni sistem deljenja energije, jednog dana bismo mogli usporiti ili čak preokrenuti neke efekte ćelijskog starenja.“
Glavni naredni koraci uključuju testove na životinjama i, u zavisnosti od rezultata, klinička ispitivanja na ljudima. Potrebno je utvrditi optimalne lokacije za implantaciju korisnih matičnih ćelija, bezbedne i efikasne doze, mogućnost neželjenih efekata i dugoročne posledice postupka.
Studija je objavljena u časopisu PNAS. Iako su rezultati perspektivni, naučnici upozoravaju da je još rano za zaključke o kliničkoj primeni.
Pomozite nam da budemo bolji.
