Наши клетки полны маленьких машин, которые выполняют определенные критические функции, такие как рибосомы, которые помогают генерировать белки, или митохондрии, электростанции клетки. Теперь ученые разработали метод для пересадки митохондрий из одной клетки в другую. Этот метод может быть одним из способов омоложения поврежденных клеток, например, при замене органов. Результаты были опубликованы в PLOS Biology.
Считается, что митохондрии когда-то были крошечными микробами, которые давно заразили другую клетку и поселились там. Эти организмы развили эндосимбиотические отношения, и родилась митохондриальная органелла, которая помогла дать начало сложным организмам, включая растения, грибы и животных, которые сделаны из эукариотических клеток. Поскольку митохондрии все еще несут свои собственные геномы и даже производят свои собственные белки, есть реальные доказательства того, что это произошло во время эволюции.
В клетках человека есть не только одна митохондрия; есть много других, которые создают сеть нитей. Эти нити могут реагировать на давление «и превращаться во что-то вроде нитки жемчуга, от которой впоследствии отщипываются отдельные митохондрии», — объяснил ведущий автор исследования Кристоф Гебелейн.
Используя новый метод, исследователи смогли пробить мембрану, окружающую клетку, и подобрать отдельные митохондрии. Затем они прокололи мембрану другой клетки и поместили эти митохондрии внутрь.
Гебелейн отметил, что процедура минимально инвазивна, и обе клетки выживают в этом процессе. Лазер, генерируемый преобразованным атомно-силовым микроскопом, контролирует положение наносиринги. Давление шприца регулируется и регулируется, и во время трансплантации он может переносить фемтолитры, чрезвычайно крошечное количество жидкости, всего лишь миллионную часть миллилитра.
Более 80 процентов митохондрий также выдержали этот процесс. Хотя некоторые митохондрии были нацелены на механизм контроля качества клетки-реципиента и уничтожены, исследователи наблюдали, как большинство митохондрий сливается с существующей сетью в клетке-реципиенте в течение двадцати минут после трансплантации.
«Клетка-хозяин принимает их», — сказала руководитель исследования Джулия Ворхольт из Института микробиологии в ETH Zurich.
Авторы исследования предположили, что эта технология может быть применена различными способами. Возможно, удастся улучшить здоровье и функцию стволовых клеток, которые демонстрируют признаки метаболического снижения, например.
Исследователи также заинтересованы в изучении «процессов, которые контролируют, как сотрудничают различные клеточные компартменты, и мы надеемся разгадать, как эндосимбиозы развиваются с течением времени», — сказал Форхольт.
