Des chercheurs revêtent les mitochondries de MOFs pour préserver la production d'énergie

Les chercheurs de l'IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) et du Politecnico di Milano ont développé un nouveau revêtement pour les mitochondries qui permet à ces structures cellulaires de conserver leur capacité à produire de l'énergie. L'étude, publiée dans le Journal of the American Chemical Society (JACS), décrit l'utilisation de cadres métallo-organiques (MOFs) pour revêtir la surface des mitochondries sans perturber leurs fonctions essentielles.

Préserver la production d'énergie cellulaire

Les mitochondries sont responsables de la génération de l'énergie dont les cellules ont besoin pour les activités essentielles. Lorsque ces structures dysfonctionnent, elles peuvent contribuer à diverses maladies, en particulier celles affectant les organes à forte demande énergétique tels que le cerveau et les muscles. Les traitements efficaces pour ces conditions restent limités.

L'équipe de recherche, travaillant via leur laboratoire commun BraiNs établi en 2023, a appliqué de petites quantités de matériau MOF directement à la surface des mitochondries. Selon l'étude, les tests ont démontré que les mitochondries revêtues continuaient à produire de l'énergie, indiquant que la modification ne compromettait pas cette fonction critique. L'importance des MOFs a été soulignée par le prix Nobel de chimie 2025, attribué à Susumu Kitagawa, Richard Robson et Omar Yaghi pour leurs travaux dans ce domaine.

Potentiel pour la transplantation mitochondriale

La capacité de personnaliser le revêtement MOF offre des applications potentielles dans la transplantation mitochondriale, une technique expérimentale visant à introduire des mitochondries saines dans des cellules présentant des mitochondries dysfonctionnelles. Le professeur Pierangelo Metrangolo du Politecnico di Milano a déclaré : « La possibilité de modifier le revêtement ouvre désormais de nouvelles perspectives de recherche : à l'avenir, il sera possible de développer des MOFs aux caractéristiques différentes selon l'objectif, créant des revêtements capables d'effectuer des fonctions spécifiques. »

Le Dr Valeria Tiranti du FINCB a souligné le potentiel des mécanismes d'administration : « Un revêtement spécifiquement conçu pourrait, à l'avenir, faciliter ce transfert et l'interaction entre les mitochondries et les cellules. » Cependant, la source note que cette application reste à prouver et que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les mitochondries revêtues performeraient mieux lors de la transplantation que celles non revêtues.

Détails de l'étude et financement

L'étude a été dirigée par le doctorant Marco D'Amato et financée dans le cadre du projet « CALabria HUB per Ricerca Innovativa ed Avanzata (Cal.Hub.Ria) », soutenu dans le cadre du Plan opérationnel santé (Piano Operativo Salute, POS) du ministère de la Santé. La collaboration combine l'expertise en biologie mitochondriale du Dr Tiranti avec l'expertise en chimie et en ingénierie des matériaux du professeur Metrangolo.

Pourquoi c'est important

Ce développement répond à un défi majeur dans le traitement des maladies mitochondriales, qui sont souvent rares et difficiles à gérer. En démontrant que des matériaux avancés peuvent être appliqués à des structures cellulaires délicates sans entraver leur fonction, la recherche ouvre une voie vers des thérapies conçues sur mesure. Bien que les applications cliniques soient encore lointaines, la capacité de personnaliser les revêtements pour des interactions biologiques spécifiques représente une approche novatrice de la médecine cellulaire.

Sources (en anglais)

• sciencedaily.com: Scientists just gave the powerhouses of our cells a high-tech upgrade | ScienceDaily
• timesofindia.indiatimes.com: This is how scientists are upgrading Mitochondria - The Times of India

Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.