Синтез белков в митохондриях перспективен для медицины будущего - эксперт

Новосибирск. 27 сентября. ИНТЕРФАКС - Системы регуляции синтеза белков в митохондриях в будущем может использоваться в медицине, считает профессор МГУ, председатель Ассоциации специалистов в области молекулярной, клеточной и синтетической биологии Петр Каменский.

"Нам нужна такая вещь, как in vitro система митохондриальной трансляции - то есть система, которая в пробирке могла бы работать, имитируя трансляцию (синтез белка из аминокислот - ИФ) в митохондриях, такую систему создать не получается", - сказал он журналистам на форуме OpenBio-2024 в наукограде Кольцово, уточнив, что попытки предпринимаются уже десятки лет.

Однако, сказал он, по мере выяснения тонкостей клеточных процессов повышается вероятность того, что такая система будет создана, и на ее основе можно будет делать клинически значимые тесты, однако это достаточно отдаленная перспектива.

"Есть такая вещь, важность которой сейчас начинает признаваться довольно высокой, - митохондриальная токсичность антибиотиков (...) Судя по всему, любой практически антибиотик, который сейчас используется в медицинской практике, оказывает негативное влияние на митохондрии", - сказал он.

Он напомнил, что митохондрии, отвечающие за выработку энергии в клетке, миллиарды лет назад были свободно живущими бактериями, поэтому у них сохранился собственный геном, собственная ДНК.

Соответственно, антибиотик действует на митохондрии так же, как и на бактерии, подавляя синтез белков - при некоторых генетических расстройствах, которых человек в обычной жизни не чувствует, отметил он, прием антибиотиков может привести к тяжелым последствиям: описаны случаи, когда человек после приема антибиотиков оглох.

Поэтому, отметил он, регуляция синтеза белков в митохондриях имеет особое значение, хотя общепринятая точка зрения в науке заключалась в том, что эти процессы в митохондрии практически никак не регулируются.

"Этого никак не может быть, потому что белки, которые синтезируются митохондриальной ДНК, - критически важные для митохондрии, это те белки, вокруг которых собирается дыхательная цепь, - это основное, что есть в митохондрии, это огромная макромолекулярная структура, которая генерирует для наших с вами клеток энергию в виде молекул АТФ", - сказал Каменский.

При этом, подчеркнул он, если белки вырабатываются в неправильной пропорции, в клетке продуцируются активные формы кислорода, из-за окислительных процессов клетка даже может умереть.

Исследователи МГУ, сказал он, нашли несколько механизмов регуляции, в частности, оказалось, что существуют белки, которые активируют в нужный момент строго определенные участки матричной РНК, - если эти белки удалить, мРНК перестает работать.

При этом, уточнил он, белки-регуляторы митохондрии находятся в клеточном ядре - в процессе эволюции 95% бактерии-предка митохондрии переместились в ядро, и сейчас митохондриальная ДНК у человека кодирует всего 13 белков, хотя всего в митохондриях работает около 1,5 тыс. белков, закодированных в ядре.

"Все остальные белки (кроме 13 - ИФ) импортируются снаружи, они закодированы в ядре, синтезируются в цитоплазме и потом импортируются в митохондрию", - сказал Каменский.