Os cientistas desenvolveram uma forma de cobrir as mitocôndrias, as minúsculas estruturas produtoras de energia dentro das nossas células, com materiais avançados, sem interferir na sua função. Esta conquista poderia, em última análise, ajudar os investigadores a desenvolver novas abordagens para o tratamento de doenças causadas por mitocôndrias disfuncionais.
A pesquisa foi conduzida pelo IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) e pelo Politecnico di Milano por meio de seu Brains Laboratory conjunto, estabelecido em 2023. Esta colaboração combina a experiência em biologia mitocondrial da Dra. Valeria Tiranti (FINCB), pesquisadora da Unidade do Complexo de Genética Médica e Neurogenética (SC), e chefe do Centro de Pediatria da Fondazione Mariani. Doenças mitocondriais, com a experiência em química e engenharia de materiais do Professor Pierangelo Metrangolo (Poltecnico di Milano).
As descobertas foram publicadas em Jornal da Sociedade Química Americana (JACS).
Uma nova maneira de cobrir a potência de nossas células
As mitocôndrias produzem a energia que as células necessitam para realizar suas atividades essenciais. Quando estas estruturas funcionam mal, podem contribuir para uma série de doenças, muitas das quais são raras. As doenças mitocondriais são particularmente prejudiciais para órgãos e tecidos que requerem grandes quantidades de energia, incluindo o cérebro e os músculos. As opções de tratamento eficazes para essas condições são limitadas.
Para explorar novas possibilidades, os pesquisadores recorreram às estruturas metal-orgânicas (MOFs), uma classe de materiais avançados cujas propriedades podem ser adaptadas para uma variedade de aplicações. A importância destes materiais foi destacada pelo Prémio Nobel da Química de 2025, atribuído a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi pelos seus trabalhos nesta área.
A aplicação destes materiais às mitocôndrias apresenta um grande desafio, uma vez que as estruturas são extremamente delicadas e podem facilmente perder a sua capacidade de funcionar adequadamente.
A equipe de pesquisa superou esse obstáculo desenvolvendo uma técnica que aplica pequenas quantidades de material MOF diretamente na superfície mitocondrial. É importante ressaltar que os testes mostraram que as mitocôndrias revestidas continuaram a produzir energia, indicando que o processo poderia modificar as suas superfícies sem comprometer esta função essencial.
Potencial para futuros tratamentos mitocondriais
Um dos aspectos mais promissores da descoberta é a capacidade de personalizar o revestimento para diferentes finalidades.
“A possibilidade de modificação do revestimento abre agora novas possibilidades de pesquisa: no futuro, será possível desenvolver MOFs com características diferentes dependendo da finalidade, criando assim revestimentos capazes de desempenhar funções específicas”, afirma o professor Metrongolo.
Uma aplicação potencial é o transplante mitocondrial, uma técnica experimental que visa introduzir mitocôndrias saudáveis em células cujas mitocôndrias existentes não estão funcionando corretamente. Os pesquisadores acreditam que o revestimento especialmente projetado poderia eventualmente facilitar o fornecimento de mitocôndrias saudáveis e ajudá-las a interagir com as células que as recebem.
“No futuro, um revestimento especialmente concebido poderá facilitar esta transferência e a interação entre mitocôndrias e células”, enfatizou o Dr.
No entanto, esta possibilidade permanece não comprovada. Serão necessárias pesquisas adicionais para estabelecer se as mitocôndrias revestidas têm melhor desempenho durante o transplante do que as mitocôndrias não revestidas.
O estudo foi concluído como parte de um projeto de pesquisa liderado pelo doutorando Marco D’Amato. O financiamento foi fornecido através do projeto “Calabria Hub per Ricerca Innovativa ed Avanzata (Cal.Hub.RIA)” apoiado no âmbito do Plano Operacional de Saúde (Piano Operativo Salute, POS) do Ministério da Saúde.
