Найден способ защитить митохондрии от разрушения

Именно эту проблему попытались решить специалисты из Национальной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета. Команда фокусировалась на разрушительном воздействии перекиси водорода — активной молекулы, которая провоцирует стресс внутри клеток. Они поставили перед собой задачу: найти способ защитить митохондрии и остановить их разрушение.

Ключевой находкой стал небольшой молекулярный агент под названием SP11. Его добавление к клеткам человека с уже повреждёнными митохондриями дало впечатляющий эффект — разрушенные структуры восстановились и начали снова вырабатывать энергию. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications, а сама молекула уже запатентована для возможной разработки лекарства.

Профессор Дария Мохли-Розен, возглавлявшая проект, отмечает: «Если мы научимся сохранять митохондрии в рабочем состоянии, то сможем улучшить состояние при множестве хронических болезней». Её слова не голословны — ранее она уже участвовала в разработке лекарств, успешно применяемых в медицине.

Хотя митохондрии чаще всего упоминают как источник клеточной энергии, они выполняют и другие важные функции: синтезируют молекулярные строительные блоки и «выключают» повреждённые клетки, предотвращая мутации и воспаления. Более того, недавно было доказано, что митохондрии могут даже переходить из одной клетки в другую, передавая как пользу, так и вред.

Молекулярный сбой, запускающий разрушение митохондрий, происходит из-за белка Fis1, который в условиях стресса и окислительного повреждения начинает взаимодействовать не с теми «партнёрами». В норме деление митохондрий регулируется тщательно, но под действием Fis1 процесс становится хаотичным — митохондрии рассыпаются на бесполезные обломки, неспособные обеспечивать клетку энергией.

Исследователи провели более трёх лет в поисках «ахиллесовой пяты» Fis1. С помощью компьютерного моделирования, рентгеновской кристаллографии и экспериментов они обнаружили, что у Fis1 есть участок — аминокислота Cys41, — который становится уязвимым во время клеточного стресса. Именно сюда и присоединяется SP11, блокируя дальнейшее разрушение.

SP11 включает в себя химическую основу, уже применяемую в препаратах от тошноты, аллергии и психических расстройств. Это говорит о том, что путь к превращению SP11 в эффективное лекарство может быть относительно коротким — если подтвердится его безопасность и эффективность в новых клинических испытаниях.

В будущем на основе SP11 могут появиться препараты, защищающие митохондрии у пациентов с болезнью Паркинсона, диабетом, сердечной недостаточностью, воспалительными заболеваниями кишечника и многими другими недугами. Внимание к митохондриям как к точке старта многих патологий — один из самых перспективных направлений современной медицины.