Une recherche de la Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta de l’Irccs et de l’École polytechnique de Milan, publiée dans le Journal of the American Chemical Society, ouvre de nouvelles perspectives pour les maladies liées au dysfonctionnement des mitochondries
Revêtir les mitochondries de matériaux innovants sans compromettre leur fonctionnement : tel est le résultat d’une recherche de la Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) de l’Irccs et de l’École polytechnique de Milan, menée dans le cadre du laboratoire commun BraiNs. L’étude, qui rassemble les compétences en biologie mitochondriale du groupe du Dr Valeria Tiranti (FINCB) – du SC de Génétique Médicale et Neurogénétique et responsable du Centre de la Fondation Mariani pour les Maladies Mitochondriales Pédiatriques – et celles en génie chimique et des matériaux du groupe du Professeur Pierangelo Metrangolo (Université Polytechnique de Milan), a été publiée dans Journal de l’American Chemical Society (JACS).
L’étude
Les mitochondries sont les structures des cellules qui produisent l’énergie nécessaire à leur fonctionnement. Lorsqu’ils ne fonctionnent pas correctement, ils peuvent être impliqués dans diverses maladies, souvent rares, comme les maladies mitochondriales qui touchent des tissus à forte demande énergétique, comme le cerveau et les muscles, et pour lesquelles les possibilités de traitement sont encore limitées. Les protagonistes de l’étude sont les Metal-Organic Frameworks (MOF), des matériaux innovants pouvant être modifiés et adaptés en fonction de leur utilisation, décernés en 2025 par le prix Nobel de chimie à Susumu Kitagawa, Richard Robson et Omar Yaghi. Cependant, leur application aux mitochondries est complexe, car ce sont des structures très délicates. Les chercheurs ont développé un procédé permettant de recouvrir directement la surface des mitochondries de ces matériaux, en utilisant de très faibles quantités. Le fait le plus important est que, même après avoir été retirées, les mitochondries conservent leur capacité à produire de l’énergie.
De nouvelles perspectives de recherche
«La possibilité de modifier le revêtement ouvre désormais de nouvelles perspectives de recherche : à l’avenir, il sera possible de développer des MOF avec des caractéristiques différentes selon l’objectif, créant des revêtements capables de remplir des fonctions spécifiques» observe le professeur Metrangolo. L’une des applications possibles, encore en phase expérimentale, concerne la transplantation mitochondriale, une stratégie qui vise à transférer des mitochondries saines dans des cellules dans lesquelles celles présentes ne fonctionnent pas correctement. «Un revêtement spécifiquement conçu pourrait, à l’avenir, favoriser ce transfert et l’interaction des mitochondries avec les cellules» souligne le Dr Tiranti.
Il s’agit cependant d’une perspective qui reste à vérifier : des études complémentaires seront nécessaires pour comprendre si l’enrobage peut offrir un avantage concret en transplantation par rapport aux mitochondries non enrobées.
La recherche a été réalisée dans le cadre du projet du doctorant Marco D’Amato, financé par le projet « CALabria HUB for Innovative and Advanced Research (Cal.Hub.Ria) », grâce aux fonds du Plan Opérationnel de Santé (POS) du Ministère de la Santé.
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