科学家利用碱基编辑修复线粒体DNA突变

科学家利用碱基编辑修复线粒体DNA突变

为了治疗线粒体疾病，荷兰研究人员使用一种称为碱基编辑器的遗传工具成功编辑了线粒体 DNA 中的有害突变。结果于 6 月 24 日发表在开放获取期刊上公共科学图书馆生物学为患有罕见遗传疾病的人带来新的希望。

线粒体通常被称为细胞的动力室，有自己的小DNA线。这种线粒体 DNA 的突变可导致多种疾病、癌症和与年龄相关的疾病从母方遗传。虽然CRISPR技术的发展为科学家提供了纠正核DNA突变的新方法，但该系统无法有效穿过线粒体膜并到达线粒体DNA。

在这项新研究中，研究人员使用了一种称为特定碱基编辑器的工具，即 DDCBE（双链 DNA DEAMinase 毒素 A 衍生胞嘧啶碱基编辑器）。该工具允许科学家在不剪切 DNA 代码的情况下更改单个字母，并且它适用于线粒体 DNA。

研究小组表明，他们可以在实验室中有效地创建和纠正几种与疾病相关的细胞类型中的线粒体 DNA 突变。首先，他们对肝细胞进行改造，使其携带线粒体突变，从而损害能量产生。然后他们表明，他们可以修复线粒体功能障碍的吉特曼样综合征患者皮肤细胞中的不同突变，恢复健康线粒体功能的关键迹象。

为了将该疗法推向临床应用，研究人员还测试了以 mRNA 形式（而不是 DNA）和脂质纳米粒子递送线粒体碱基编辑器的有效性。他们表明，这些方法比 DNA 质粒等旧方法更有效且对细胞的毒性更小。重要的是，这些变化具有高度特异性，在核 DNA 中检测到的脱靶变化极小，在线粒体 DNA 中检测到多次。

“线粒体碱基编辑在疾病建模和潜在治疗干预方面的潜力使其成为线粒体医学未来研究和开发的有希望的途径“作者说。

作者补充道：“线粒体患者长期以来一直无法从 CRISPR 革命中受益，但最近这项技术的出现使我们最终能够修复线粒体突变。在我们的研究中，我们在人类肝脏类器官上使用了这项技术来生成线粒体疾病模型。我们使用临床级技术来修复患者来源细胞的线粒体 DNA 突变。“

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