Cercetătorii reușesc să acopere mitocondriile fără a le afecta producția de energie
O echipă de cercetători de la IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) și Politecnico di Milano a reușit să acopere mitocondriile cu materiale inovatoare fără a le compromite funcția, potrivit unui studiu publicat în Journal of the American Chemical Society.
Cercetarea a fost realizată în cadrul laboratorului comun BraiNs, inaugurat în 2023, și combină expertiza în biologia mitocondrială a unui grup condus de dr. Valeria Tiranti de la FINCB cu expertiza în inginerie chimică și a materialelor a unui grup condus de Pierangelo Metrangolo de la Politecnico di Milano. Tiranti activează în Unitatea Complexă de Genetică Medicală și Neurogenetică și coordonează Centrul Fondazione Mariani pentru Boli Mitocondriale Pediatrice.
Mitocondriile sunt structuri din celule care produc energia necesară funcționării acestora. Atunci când nu funcționează corespunzător, pot fi implicate în mai multe afecțiuni, multe dintre ele rare. Printre acestea se numără bolile mitocondriale, care afectează țesuturile cu cerințe energetice ridicate, precum creierul și mușchii, și pentru care opțiunile de tratament rămân limitate.
În centrul studiului se află cadrele metal-organice (MOF), materiale care pot fi modificate pentru diferite utilizări. Aceste materiale au fost recunoscute în 2025 prin Premiul Nobel pentru Chimie, acordat lui Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar Yaghi. Aplicarea lor la mitocondrii este însă complexă, deoarece mitocondriile sunt structuri delicate.
Cercetătorii au dezvoltat un proces prin care au acoperit direct suprafața mitocondriilor cu aceste materiale, folosindu-le în cantități foarte mici. Chiar și după acoperire, mitocondriile își păstrează capacitatea de a produce energie.
„Posibilitatea de a modifica acoperirea deschide acum noi perspective de cercetare: în viitor, va fi posibil să dezvoltăm MOF cu caracteristici diferite în funcție de obiectiv, creând acoperiri capabile să îndeplinească funcții specifice”, observă Metrangolo.
O posibilă aplicație, încă experimentală, este transplantul mitocondrial, o strategie care urmărește transferul de mitocondrii sănătoase în celulele în care cele existente nu funcționează corespunzător. „O acoperire special concepută ar putea, în viitor, să faciliteze acest transfer și interacțiunea dintre mitocondrii și celule”, subliniază Tiranti.
Această posibilitate urmează însă să fie verificată. Sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă acoperirea oferă un avantaj în transplant comparativ cu mitocondriile neacoperite.
Studiul, intitulat „Engineered Metal-Organic Frameworks Preserve Mitochondrial Bioenergetics at Micromolar Concentrations”, a fost publicat în Journal of the American Chemical Society, cu Marco D’Amato ca prim autor.
