Naukowcy znaleźli sposób na mutacje mitochondriów. To odkrycie może pomóc w leczeniu dziedzicznych chorób

Naukowcy odkryli mechanizm, który pozwala zmutowanym mitochondriom unikać naturalnej eliminacji we wczesnych stadiach rozwoju zarodka. Badania wskazują, że blokowanie enzymu USP30 może stworzyć „okno eliminacji”, umożliwiające usunięcie wadliwego DNA mitochondrialnego. To odkrycie daje nadzieję na opracowanie terapii farmakologicznych zmniejszających ryzyko dziedzicznych chorób mitochondrialnych u dzieci.

Mitochondria posiadają własne DNA i w każdej komórce pełnią kluczową rolę w produkcji energii. W pierwszych dniach po zapłodnieniu zarodek posiada system kontroli jakości, który usuwa wadliwe mitochondria poprzez mitofagię, oznaczając je ubikwityną. Badania wykazały jednak, że enzym USP30 blokuje działanie ubikwityny, uniemożliwiając eliminację zmutowanego DNA mitochondrialnego, co może prowadzić do transmisji mutacji.

W eksperymentach na myszach naukowcy wykazali, że mutacje mtDNA nie są wykrywane w pierwszych dniach po zapłodnieniu z powodu nadmiernej aktywności USP30. Zablokowanie działania tego enzymu za pomocą inhibitora CMPD39 stworzyło „okno eliminacji”, pozwalające na usunięcie zmutowanego DNA. Oznacza to, że w przyszłości podobne podejście mogłoby być zastosowane w terapii wczesnych zarodków po zapłodnieniu in vitro.

Naukowcy proponują dwie możliwości: leczenie wczesnych zarodków po zapłodnieniu in vitro w celu zmniejszenia liczby komórek z mutacjami przed implantacją lub ukierunkowaną farmakologiczną modulację USP30 w celu zapobiegania rzadkim chorobom dziedzicznym.

W Wielkiej Brytanii i Australii zastosowano mitochondrialną terapię zastępczą, polegającą na wymianie zmutowanego DNA matki na mitochondria od zdrowej dawczyni. Do tej pory na świat przyszło ośmioro dzieci dzięki tej technice, czterech chłopców i cztery dziewczynki.

Choroby mitochondrialne to dziedziczne zaburzenia metaboliczne, które mogą prowadzić do uszkodzenia mózgu, serca i innych narządów. Najczęstsze to dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego Lebera (LHON), zespół Leigh oraz MELAS. Objawy mogą obejmować opóźnienia w rozwoju, osłabienie mięśni, zaburzenia wzroku i słuchu oraz drgawki, a leczenie koncentruje się głównie na kontroli objawów.