Ученые из Исследовательского института Нью-Йоркского фонда стволовых клеток (NYSCF) обнаружили важное биологическое явление в клетках человека, которое поможет ученым и клиницистам разработать более безопасные методы лечения для предотвращения митохондриальных заболеваний. В 2012 году NYSCF впервые применил методику заместительной митохондриальной терапии (MRT) для предотвращения наследования этих разрушительных и изнурительных заболеваний. Теперь ученые из Исследовательского института NYSCF и Колумбийского университета работают над усовершенствованием этой техники и пониманием биологических процессов, которые будут влиять на пациентов, когда этот процесс будет запущен в клинические испытания.
Митохондрии функционируют как клеточные батареи. Люди, рожденные с неправильно функционирующими митохондриями, испытывают ряд симптомов, которые могут привести к детской смерти, включая задержку развития, неврологические расстройства, сердечные заболевания, а также проблемы с желудком и пищеварением. Опубликовано в Cell Stem Cell, Dr. Дитер Эгли, старший научный сотрудник Исследовательского института NYSCF и доцент Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, и его коллеги перенесли ядерную ДНК в клетки от разных доноров, чтобы больше узнать о МРТ и ее клинических применениях. Доктор. Эгли объяснил, "Это еще один шаг к терапевтическому применению замены митохондрий и информирует нас о том, как лучше всего проводить МРТ в клинической практике."
Работаем в тесном сотрудничестве с докторами. Мичио Хирано и Марк Зауэр и их команды в Медицинском центре Колумбийского университета, это исследование продолжает закладывать основу для будущих клинических испытаний, показывая, что митохондрии от человека могут быть успешно заменены митохондриями от любого неродственного донора. Они обнаружили, что ядерная ДНК и митохондриальная ДНК разных людей совместимы. Это снимает общую озабоченность по поводу МРТ – замена пораженных митохондрий здоровыми митохондриями другого человека может оказаться несовместимым – и дает важную информацию, необходимую для перевода этого инновационного профилактического лечения пациентам, ожидающим создания семьи.
"Для женщин, страдающих этими заболеваниями, эта работа дает надежду на то, что у них будет доступ к методам лечения, которые позволят им иметь здоровых детей. С момента нашей первоначальной работы с MRT мы выступали за то, чтобы FDA разрешило клинические испытания, которые позволят женщинам предотвратить наследование митохондриальных заболеваний у своих детей. Я надеюсь, что это исследование предоставит FDA дополнительные доказательства, чтобы одобрить эту работу для клинического применения," объяснила Сьюзен Л. Соломон, соучредитель и генеральный директор Нью-Йоркского фонда стволовых клеток.
Исследователи сделали важное открытие, обнаружив, что во время переноса ядерной ДНК в донорские клетки со здоровыми митохондриями может происходить перенос митохондрий из индивидуальных клеток-доноров. Полученные клетки могут содержать два разных типа митохондрий. Иногда переносимые митохондрии уменьшаются в количестве и становятся едва заметными или полностью удаляются по мере роста и деления клеток. Однако в редких случаях количество этих перенесенных митохондрий увеличивается по мере деления клеток, что исключает замену пораженных митохондрий.
Для борьбы с потенциально неблагоприятным исходом Dr. Эгли, исследователь стволовых клеток Нью-Йорка и Робертсона, предлагает, "Чтобы предотвратить передачу митохондриальных заболеваний, нам необходимо избегать конкурентных ситуаций между митохондриальными генотипами родителя и митохондриального донора. Следует избегать сосуществования двух митохондриальных типов в одной клетке за счет минимизации или даже исключения переноса во время переноса."
Еще одно важное открытие из этой работы показало, что ученые могут заморозить яйца, содержащие ядерную ДНК, для замены митохондрий. Ключевой вывод, позволяющий врачам избежать необходимости синхронизировать овуляцию между пациентом и донором для эффективного лечения, когда МРТ передается на клинические испытания.