La protofección es una transfección mediada por proteínas de ADN mitocondrial extraño (ADNmt) en las mitocondrias de las células de un tejido para complementar o reemplazar el ADN mitocondrial nativo ya presente. El genoma de mtDNA completo o solo fragmentos de mtDNA generados por la reacción en cadena de la polimerasa se pueden transferir a las mitocondrias objetivo a través de la técnica de protofección. [1]
Los científicos han planteado la hipótesis durante las últimas dos décadas de que la protofección puede ser beneficiosa para los pacientes con enfermedades mitocondriales. Esta técnica es un desarrollo reciente y se mejora continuamente. A medida que el ADN mitocondrial se daña progresivamente con la edad, esto puede proporcionar un método para rejuvenecer, al menos parcialmente, las mitocondrias en el tejido viejo, restaurándolas a su función original y juvenil. [2] [3] [4]
La protofección es una técnica en desarrollo y se mejora continuamente. Se ha creado un sistema de transducción de proteínas específico que forma complejo con mtDNA, lo que permite que el mtDNA se mueva a través de la membrana de la célula objetivo y se dirija específicamente a las mitocondrias. El sistema de transducción utilizado consta de un dominio de transducción de proteínas , secuencias de localización mitocondrial y factor de transcripción mitocondrial A. Cada uno de estos juega un papel específico en la protofección:
Este proceso puede conducir a un aumento en la cantidad de mtDNA presente en las mitocondrias de las células diana. [5]
El sistema de transducción ha sido ajustado y modificado desde el primer uso de protofección. Para abreviar el nombre del complejo, que antes se denominaba complejo PTD-MLS-TFAM, ahora se denomina MTD-TFAM. MTD significa dominio de transducción mitocondrial e incluye el dominio de transducción de proteínas y las secuencias de localización mitocondrial. [6]
Una hipótesis para las enfermedades mitocondriales es que el daño y la disfunción mitocondrial juegan un papel importante en el envejecimiento . La protofección se está investigando como una técnica de laboratorio posiblemente viable para construir terapias génicas para enfermedades mitocondriales hereditarias, como la neuropatía óptica hereditaria de Leber . Los estudios han demostrado que la protofección puede conducir a una función mitocondrial mejorada en células específicas. [7] [8]