Новости | Испанское исследование предупреждает: смешанная митохондриальная ДНК может влиять на здоровье и продолжительность жизни

Новости | Испанское исследование предупреждает: смешанная митохондриальная ДНК может влиять на здоровье и продолжительность жизни

Исследование, проведённое Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) в Испании, выявило потенциально серьёзные долгосрочные последствия для здоровья при смешении митохондриальной ДНК (мтДНК) из разных источников. Опубликованные в журнале Circulation результаты предоставляют важные научные данные и предупреждают о безопасности митохондриальных вмешательств.

Причины для обеспокоенности технологией «ребёнка от трёх родителей»

Митохондриальная ДНК — это генетический материал, наследуемый по материнской линии, который находится в клеточных митохондриях и состоит из 37 генов. В последние годы такие передовые репродуктивные технологии, как митохондриальная заместительная терапия (MRT) и цитоплазматическая инъекция, применяются для предотвращения передачи заболеваний, наследуемых по материнской линии, или лечения бесплодия. Эти методы обычно предполагают введение донорских митохондрий в яйцеклетку пациентки, в результате чего появляется так называемый «ребёнок от трёх родителей».

Руководитель исследования доктор José Antonio Enríquez, возглавляющий группу GENOXPHOS по изучению системы окислительного фосфорилирования, заявил: «Изначально эта технология казалась успешной в экспериментах на животных: молодые особи были здоровы. Однако длительное наблюдение выявило серьёзные проблемы во взрослом возрасте, включая сердечную недостаточность, лёгочную гипертензию, потерю мышечной массы, физическую слабость и даже преждевременную смерть».

Метаболический вред от смешения митохондриальной ДНК из разных источников

В норме мтДНК в клетках обычно происходит из одного источника — такое состояние называется гомоплазмией. Смешанная мтДНК, называемая гетероплазмией, встречается очень редко, часто вызвана мутациями и может приводить к различным заболеваниям.

В этом исследовании учёные впервые ввели мышам два совершенно нормальных, но происходящих из разных источников типа мтДНК. Длительное наблюдение показало, что:

Большинство тканей постепенно устраняли один из типов мтДНК, поддерживая гомоплазмию;

Однако такие важные органы, как сердце, лёгкие и скелетные мышцы, не могли эффективно удалить чужеродную мтДНК, что приводило к продолжающейся дисфункции митохондрий;

Эти ткани не могли адаптироваться к смешанной мтДНК, что приводило к ухудшению обмена веществ, ускоренному старению тканей и повышенной смертности.

В молодом возрасте у мышей не наблюдалось явных симптомов, однако со временем митохондриальный обмен ухудшался, и развивалось выраженное повреждение органов, что подтвердило потенциальную долгосрочную токсичность смешанной мтДНК.

Почему митохондриальная ДНК наследуется только от матери? Наука находит часть ответа

Ведущий автор исследования доктор Ana Victoria Lechuga-Vieco заявила: «Остаётся неясным, почему мтДНК наследуется только по материнской линии, но это исследование впервые показывает, что нарушение этого естественного барьера и смешение мтДНК несут значительный риск для здоровья».

Исследование также показало, что клетки «выбирают» между двумя вариантами мтДНК; на этот процесс влияют метаболическое состояние клетки, функции генов, лекарственные препараты и изменения рациона питания. Это означает, что даже внешне здоровая комбинация мтДНК может оказаться несовместимой из-за различий в регуляции обмена веществ.

Последствия и рекомендации для митохондриальных методов лечения

Несмотря на выявление новых биологических рисков, доктор Enríquez не считает, что от митохондриальной заместительной терапии следует отказаться. Он подчеркнул: «Подобно тому как при переливании крови или трансплантации органов требуется совместимость по группе крови и тканям, митохондриальное лечение также должно обеспечивать высокую степень совместимости мтДНК донора и реципиента».

Исследование также показало:

Даже при замене аномальных митохондрий полной замены 100% добиться не удаётся, поскольку клетки реципиента могут преимущественно сохранять исходную мтДНК;

Цитоплазматическая инъекция несёт аналогичные риски и также может приводить к смешению мтДНК;

При проведении митохондриальных инъекционных процедур для лечения сердечно-лёгочных или неврологических заболеваний также следует учитывать эти потенциальные нежелательные эффекты.

Поэтому при разработке будущих вмешательств, связанных с мтДНК, необходимо всесторонне учитывать генетическую совместимость, тканевую избирательность и долгосрочную безопасность.

Сведения об исследовании и публикации

Исследование провела группа GENOXPHOS из испанского Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares. Статья под названием «Wild-Type Mitochondrial DNA Heteroplasmy Results in Metabolic Heart Disease, Pulmonary Hypertension, and Frailty» была опубликована в журнале Circulation в 2022.

Источник:

Составлено на основе материалов из интернета