Женщине, потерявшей зрение после кровоизлияния в мозг, ввели в глаза ее собственные митохондрии

Митохондрии — клеточные органеллы, вырабатывающие энергию, и многие заболевания связаны с нарушением их работы. Соответственно, трансплантация здоровых митохондрий может рассматриваться как способ лечения этих заболеваний. Митохондрии могут поглощаться поврежденными клетками, улучшать их состояние и функцию. Описан естественный перенос митохондрий из астроцитов в поврежденные нейроны после инсульта. Проводились исследования терапевтической трансплантации митохондрий, такие как прямые инъекции митохондрий в сердце у детей с синдромом ишемии-реперфузии или в мозг при ишемическом инсульте. Теперь сообщается о трансплантации митохондрий в глаза.

У ранее здоровой 26-летней женщины в феврале 2026 года произошло кровоизлияние в левую лобную область мозга. Остаточные неврологические нарушения после операции включали экспрессивную афазию (расстройство речи) и слабость правой половины тела. Кроме того, повредившее зрительный нерв и сетчатку пациентка практически полностью потеряла зрение, зрачки перестали реагировать на свет. Очевидно, это произошло из-за падения на правую сторону лица и повышенного внутричерепного давления в течение продолжительного времени (после кровоизлияния ее обнаружили не сразу). Таким образом, речь шла о сочетанной ишемической и травматической оптической нейропатии.

Исследователи из Медицинской школы Айкана при больнице Маунт-Синай вместе с коллегами предположили, что введение митохондрий в глаз может восстановить функцию ганглиозных клеток сетчатки — нейронов на внутренней поверхности сетчатки, которые передают зрительные сигналы в мозг. В мае 2026 года они получили разрешение от Управления по контролю продуктов и лекарств США (FDA). Митохондрии получили из двух биопсийных образов мышцы бедра, каждый около 100 мг. Образцы гомогенизировали, выделяли из них митохондрии, которые затем не подвергали культивированию, замораживанию или каким-либо модификациям, а сразу использовали. Будучи довольно крупными объектами (0,5–1,5 мкм), митохондрии задерживаются стерилизующими фильтрами, поэтому стерильность препарата обеспечивалась асептическим контролем всех используемых растворов и расходных материалов.

Инъекции выполнили сначала в один глаз, затем, через 24 часа, в другой. Процедуры проводились под общим наркозом, так как расстройство речи затрудняло коммуникацию с пациенткой. После операции автоматическая пупиллометрия (измерение реакции зрачка на свет) показало существенное улучшение. Однако оно было нестабильным, и через несколько недель реакция на свет снова снизилась.

Хотя реакция зрачка на свет была временной, она «держалась на уровне выше, чем до трансплантации», отметил в комментарии для Nature первый автор препринта Дэвид Путрино, нейробиолог из Медицинской школы Айкана при больнице Маунт-Синай в Нью-Йорке. «Когда мы провели оценку ее слабого зрения после трансплантации, было отмечено, что она воспринимает формы и тени левым глазом», — добавил он.

Путрино и его коллеги также зарегистрировали значительную нейронную активность в зрительной коре головного мозга женщины на 3-й, 44-й и 45-й дни после трансплантации митохондрий. Подобной активности не было за 27 дней и 4 дня до процедуры. Лечащие врачи также отметили, что после операции пациентка стала протягивать руку к определенным предметам, но это могло быть связано с улучшением других функций.

Основная цель работы заключалась в установлении безопасности трансплантации собственных митохондрий, подчеркивает Дэвид Путрино. Существовала возможность, что инъекции митохондрий в стекловидное тело вызовут иммунную реакцию. Однако анализы после процедур не выявили признаков воспаления или повреждения глаз.

Безопасность подтверждена, но терапевтический эффект не подтвердился, говорит Темурхан Аюпов из Института молекулярной и клинической офтальмологии в Базеле. В апреле Nature опубликовал статью, первым автором которой был Аюпов (мы упоминали ее в недельном обзоре от 19 апреля). Авторы разработали систему MitoCatch для доставки митохондрий в определенные типы клеток. Система в статье была представлена тремя вариантами, рассчитанными на экспериментальное применение: MitoCatch-M (поверхность митохондрий покрыта белком, способным распознавать белок на клетке-мишени), MitoCatch-C (модифицированная клетка-реципиент экспрессирует связывающий белок, распознающий молекулу на поверхности митохондрий) и MitoCatch-Bi (помимо митохондрий, вводится биспецифическое наноантитело, связывающее белки митохондрии и клетки).

Митохондрии проникали в клетки разных типов — клетки сетчатки, нейроны, кардиомиоциты, эндотелиальные и иммунные клетки человека и мышей. Трансплантированные с помощью MitoCatch митохондрии in vitro способствовали выживанию человеческих нейронов с мутацией в митохондриальном гене, вызывающей наследственную оптическую нейропатию Лебера. Примечательно, что когда митохондрии вводили в стекловидное тело глаза мыши с атрофией зрительного нерва, это предотвращало гибель нейронов.

Если клетка проглатывает митохондрию, из этого еще не следует, что митохондрия будет в ней функционировать. Поглощенная митохондрия оказывается в эндосоме и направляется в лизосому, где переваривается. Однако это может запустить производство новых митохондрий. Кроме того, некоторые данные указывали на возможность выхода донорских митохондрий из эндосом, и результаты Аюпова с коллегами подтвердили эту возможность. 

Невозможно сказать с уверенностью, что наблюдаемые улучшения у пациентки связаны именно с трансплантацией митохондрий, а не с другими причинами. Также нельзя доказать, что митохондрии проникли в клетки, и если да, то в какие именно. Но поскольку подтверждена безопасность, появляется возможность разработать протокол многократных последовательных инъекций митохондрий, говорит Путрино.

Активация митохондрий в нейронах мозга защитила мышей от когнитивных нарушений

Опухолевые клетки «отравляют» Т-лимфоциты своими дефектными митохондриями

T-лимфоциты можно «накачать» митохондриями для повышения их противоопухолевой активности