บทความอายุยืน

นักวิจัยประสบความสำเร็จในการปลูกถ่ายไมโตคอนเดรียเป็นเซลล์ตับของสัตว์

นักวิจัยนำไมโตคอนเดรียเข้าสู่เซลล์ตับของสัตว์ได้สำเร็จ
  • นับเป็นครั้งแรกที่นักวิจัยประสบความสำเร็จในการส่งไมโตคอนเดรียไปยังเซลล์เฉพาะในสัตว์ที่มีชีวิต 

  • ไมโตคอนเดรียติดอยู่กับโปรตีนพาหะซึ่งเอื้อต่อการปล่อยไมโตคอนเดรียเข้าสู่เซลล์ตับโดยเฉพาะ

  • ไมโตคอนเดรียที่เสียหายเป็นสาเหตุสำคัญของภาวะตับวาย การรักษานี้สามารถช่วยซ่อมแซมตับที่เสียหายเพื่อหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการปลูกถ่าย

บทความนี้ถูกโพสต์บน uconn today news: 

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัต ดร. จอร์จ หวู่ เพิ่งตีพิมพ์บทความใน วารสารระบบทางเดินอาหารและโรคตับ สรุปการทดลองที่ประสบความสำเร็จในการส่งไมโตคอนเดรียไปยังเซลล์ตับ

การทดลองที่ก้าวล้ำนี้นับเป็นครั้งแรกที่นักวิจัยประสบความสำเร็จในการนำไมโตคอนเดรียเข้าสู่เซลล์เฉพาะในสัตว์ที่มีชีวิต

ไมโตคอนเดรียสร้างพลังงานจากการเปลี่ยนกรดไขมันและคาร์โบไฮเดรตเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ขับเคลื่อนเซลล์ทั่วร่างกาย มีความเชื่อมโยงที่สำคัญระหว่างความเสียหายของไมโตคอนเดรียกับโรคตับต่างๆ เมื่อไมโตคอนเดรียเสียหาย จะไม่สามารถให้พลังงานแก่ตับเพียงพอที่จะทำงานได้ตามปกติ ส่งผลให้เซลล์ตับตายและตับวาย

ปัจจุบันการรักษาภาวะตับวายเพียงอย่างเดียวคือการปลูกถ่ายอวัยวะโดยสมบูรณ์ ศัลยแพทย์ทำการปลูกถ่ายตับประมาณ 8,000 ครั้งต่อปีในสหรัฐอเมริกา แต่เนื่องจากการขาดแคลนตับของผู้บริจาค ผู้ที่รอการปลูกถ่ายตับอีกหลายพันคนจึงจะเสียชีวิตก่อนที่จะได้รับตับ

Wu และทีมงานของเขาใช้ความรู้เกี่ยวกับตัวรับที่มีลักษณะเฉพาะในตับ ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าไมโตคอนเดรียสามารถเคลือบด้วยโปรตีนพาหะบางชนิดได้ ซึ่งทำให้ตับจดจำพวกมันและพาพวกมันขึ้นมา โปรตีนเหล่านี้สัมผัสกับกาแลคโตสซึ่งเป็นน้ำตาลชนิดหนึ่งบนพื้นผิว กาแลคโตสทำหน้าที่เป็นสัญญาณให้ตับเข้าสู่โปรตีนนั้นภายใน

“เราใช้ประโยชน์จากกลไกปกติที่เป็นธรรมชาติ” วูกล่าว

บทความนี้พบว่าคอมเพล็กซ์ไมโตคอนเดรียที่มีสุขภาพดีสามารถส่งไปยังตับของหนูที่มีชีวิตได้โดยการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ

ทีมงานได้เก็บเกี่ยวไมโตคอนเดรียจากตัวอย่างหนู ไมโตคอนเดรียถูกผสมกับตัวพาโปรตีนและทำให้บริสุทธิ์เพื่อสร้างสารเชิงซ้อนซึ่งสามารถนำเข้าไปในตับได้

นอกจากไมโตคอนเดรียแล้ว wu ยังฉีดเปปไทด์ซึ่งช่วยในการปลดปล่อยไมโตคอนเดรียเมื่อไปถึงเซลล์ เปปไทด์นี้ช่วยให้ไมโตคอนเดรียถูกนำเข้าไปในไซโตพลาสซึมของเซลล์ตับแทนที่จะถูกย่อย ซึ่งเป็นสิ่งที่ตับทำกับโมเลกุลส่วนใหญ่ที่มันอยู่ภายใน

“ถ้าคุณไม่มีสิ่งนั้น ไมโตคอนเดรียอาจถูกกำหนดเป้าหมายไปที่เซลล์ตับ แต่พวกมันจะถูกทำลาย” Wu กล่าว

ในตอนท้ายของการทดลอง wu และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าประมาณ 27% ของไมโตคอนเดรียที่ฉีดทั้งหมดถูกตรวจพบในตับ ซึ่งเป็นสัดส่วนที่สำคัญสำหรับการใช้ในการรักษา

พบน้อยกว่า 2% ในม้ามและน้อยกว่า 1% ในปอด บ่งชี้ว่าการดูดซึมไม่ได้สุ่มและกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทุกอวัยวะ กล่าวอีกนัยหนึ่ง นักวิจัยประสบความสำเร็จในการสร้างสารเคลือบโปรตีนที่ทำให้ไมโตคอนเดรียสามารถระบุตัวตนและอยู่ภายในตับได้โดยเฉพาะ

ความสําเร็จนี้ยังห่างไกลจากข้อสรุปที่กล่าวมาข้างต้น เนื่องจากปกติแล้วไมโตคอนเดรียจะไม่เดินทางผ่านกระแสเลือด อุปสรรคที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตมากมายทำให้เกิดการเดินทางที่แสนเจ็บปวดไปยังตับโดยผ่านทางหลอดเลือดดำไปยังหัวใจ ปอด และสุดท้ายผ่านทางหลอดเลือดแดงไปยังตับและส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เห็นได้ชัดว่าไมโตคอนเดรียที่เคลือบสามารถอยู่รอดจากการสัมผัสกับเซลล์เม็ดเลือด โปรตีนในเลือด หลอดเลือดตีบตัน และการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นจากระบบภูมิคุ้มกัน

"สำหรับฉัน มันค่อนข้างน่าทึ่งที่เราสามารถตรวจพบไมโตคอนเดรียของผู้บริจาคได้เลย" Wu กล่าว “เมื่อคุณพิจารณาถึงอุปสรรคทั้งหมดที่อาจขวางทาง”

แม้ว่าการทดลองนี้จะวัดเฉพาะผลกระทบระยะสั้นของการปลูกถ่ายไมโตคอนเดรีย แต่ก็อาจเป็นประโยชน์ในระยะยาว

ไมโตคอนเดรียมี dna และ rna ของตัวเอง ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถสืบพันธุ์ได้โดยอิสระจากส่วนที่เหลือของเซลล์ ไมโตคอนเดรียที่ปลูกถ่ายอาจทำซ้ำกับเซลล์ระหว่างการแบ่งเซลล์

เซลล์ทั้งหมดมีไมโตคอนเดรียจำนวนหนึ่งที่จำเป็นต่อการรักษากิจกรรมของมัน wu คาดการณ์ว่าเซลล์อาจค่อยๆ กำจัดไมโตคอนเดรียที่เสียหายออกไป เนื่องจากไมโตคอนเดรียผู้บริจาคที่มีสุขภาพดีจะเพิ่มจำนวนขึ้น จนกว่าจะมีจำนวนไมโตคอนเดรียที่แข็งแรงเหมาะสม

ขั้นตอนต่อไปสำหรับการวิจัยนี้คือการทดสอบวิธีการกับหนูที่มีความเสียหายต่อตับจากไมโตคอนเดรีย สิ่งนี้จะแสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องทางคลินิกสำหรับการพัฒนาเทคนิคนี้ในการรักษาโรคตับ

กระบวนการนี้มีศักยภาพที่จะแก้ไขช่องว่างร้ายแรงในการรักษาโรคตับ ในที่สุดมันอาจจะถูกนำมาใช้เพื่อรักษาโรคอื่นๆ ทั่วร่างกายที่ได้รับผลกระทบจากการทำงานผิดปกติหรือความเสียหายของไมโตคอนเดรีย

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน วารสารระบบทางเดินอาหารและโรคตับ ในเดือนพฤษภาคม 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า