科学家使用基因治疗成功治疗线粒体疾病

一种病毒感染的细胞（左）在由未感染的细胞包围的细胞培养物中（绿色：线粒体）。病毒（橙色）位于线粒体。比例尺：10微米）。© 剑桥大学线粒体生物学单位

现在被认为是全世界第二次常见诊断的遗传疾病的线粒体疾病，并且不幸的是，诊断的人仍然没有经过验证的治疗策略。来自科隆的Max Planck生物学研究所的科学家们参与了在团体中施加基因治疗方法以成功治疗线粒体疾病的动物模型。这可能会为未来的患者治疗策略铺平道路。

我们采取的每一步，我们都笑，我们所说的每一个词都需要能量。线粒体在我们的新陈代谢和能源生产中发挥着核心作用。因此，线粒体功能障碍导致具有广泛症状导致严重残疾的广泛症状的显着佩戴群体代谢疾病。“自20世纪80年代以来，众所周知，线粒体DNA的突变可以导致疾病”詹姆斯·斯图尔特（Max Planck）衰老研究所的集团领导者解释道，延续了“我们已经知道这些患者超过30年，现在只有我们开始发展治疗“。

线粒体的一种显着特征是它们含有自己的DNA。该线粒体DNA（MTDNA）中的突变可导致线粒体疾病，但是是否具有突变的人类发展疾病或更复杂。我们的每种细胞中存在许多MTDNA副本，并且通常，致病突变仅存在于它们的一小部分中。然而，如果突变的MTDNA分子的级分高于一定阈值，则线粒体功能受到导致线粒体疾病的损害。因此，降低突变的MTDNA分子的水平是潜在的治疗策略。

然而，随着常规的基因治疗方法在MTDNA不起作用，这种治疗策略并不简单。美国剑桥大学和美国迈阿密大学的科学家开发了一种特异性降解细胞培养中的MTDNA分子的方法。使用修饰的病毒，它们将基因递送到编码作为分子剪刀的蛋白质的细胞核中。然后由细胞产生这些分子剪刀，并靶向线粒体，其中它们特异性地切割突变的MTDNA。

成功治疗

但该方法还在复杂的生物体中，由小鼠或人类等许多组织组成，实际治疗线粒体疾病吗？斯图尔特和他的同事在科隆可以在动物实验的帮助下提供答案。它们产生了一种小鼠模型的线粒体疾病，其中含有在MTDNA中含有特异性疾病的突变，这导致心脏和肌肉组织中的病症。他们用病毒对待动物只感染心脏或肌肉。病毒递送了分子剪刀以在靶向组织中切割突变的MTDNA。事实上，这种方法有效！减少了突变的MTDNA水平，缓解了疾病症状。

“这是第一个实际消除在活动物中的线粒体疾病原因的基因疗法”令人高兴的斯图尔特告诉我们。当然，在治疗可以应用于人类患者之前，必须更详细的工作和安全评估。尽管如此，科学家可以证明他们找到了消除这些线粒体疾病的原因的方法。由于线粒体功能障碍和阿尔茨海默病等其他条件之间存在联系，因此帕金森病，糖尿病和一些癌症，这种方法甚至可能对未来战斗这些障碍的影响甚至可能会产生更高的影响。

出版物：Payam A. Gamamage等，“线粒体的基因组编辑纠正体内病原MTDNA突变，”自然医学（2018）