基因疗法消除变异线粒体DNA在小鼠的心脏

由剑桥大学的研究人员应用实验小鼠和基因疗法治疗是能够成功地目标和消除受损的线粒体DNA导致毁灭性的条件。

他们的研究结果,发表在《华尔街日报》自然医学,可以提供一个实际的途径治疗这些疾病的患者,可能提供一个未来的替代线粒体替代疗法,或“三亲体外受精”。这是第一次使用了可编程基因工程工具在一个有生命的动物,导致这样的线粒体DNA的重要修改。

线粒体是细胞内的大国,生产能源和携带自己的DNA。他们是继承自一个人的母亲通过蛋,但是如果他们被损坏,它可以导致严重的线粒体疾病。例如,米拉斯综合征是一种严重的多系统紊乱导致进步的精神损失和运动能力,通常在儿童早期变得明显。

通常有大约1000份每个细胞,线粒体DNA受损的百分比,或突变,将决定一个人是否患有线粒体疾病。通常,60%以上的线粒体DNA分子在细胞需要突变的疾病出现,和更多的线粒体DNA突变的一个人,更严重的疾病。相反,如果突变的DNA可以减少的比例,这种疾病可能治疗。

线粒体疾病目前无法治愈的,但一种新的体外受精技术的线粒体转移给家庭影响线粒体疾病的机会拥有健康的孩子——消除影响线粒体的卵子或胚胎,代之以健康的捐赠者。

“线粒体替代疗法是一种很有前途的方法,以防止线粒体疾病的传播,然而,绝大多数的线粒体疾病没有家族病史,这种方法可能并不减少线粒体疾病的人口比例,”博士说Payam Gammage,湄公河委员会线粒体生物学博士后单位,和论文的第一作者。

“一个想法这些毁灭性的疾病治疗是减少选择性地破坏线粒体DNA突变的突变DNA,并允许健康DNA取代了其位置,”米甲Minczuk博士说也来自英国医学研究理事会(MRC)线粒体生物单元,和该研究的资深作者。

测试一个实验性的基因疗法治疗,到目前为止只在人类细胞生长在培养皿试验过在实验室,研究人员使用一种线粒体疾病的小鼠模型,与一些人类患者相同的突变。

基因疗法治疗,称为线粒体靶向锌finger-nuclease、或mtZFN承认,然后消除了线粒体DNA突变,基于DNA序列的区别健康和线粒体DNA突变。细胞通常保持稳定线粒体DNA的拷贝数,被淘汰的变异副本替换为健康的副本,导致线粒体突变负担减少,导致改善线粒体功能。

治疗是在血液中鼠标使用修改后的病毒,然后主要由心脏细胞。研究人员发现,专门治疗消除变异的线粒体DNA,并导致心脏代谢的改善措施。

从这些结果后,研究人员希望将这种基因治疗方法通过临床试验,希望生产线粒体疾病的有效治疗。

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参考:
Gammage, p。Viscomi C。Simard, M。哥,a。Gaude E。鲍威尔,c。,。Minczuk, m (2018)。在线粒体基因组编辑纠正致病mtDNA突变在活的有机体内。自然医学。doi: 10.1038 / s41591 - 018 - 0165 - 9