科學家檢測了新的用于治療線粒體疾病的基因療法

　　“這項研究對于LHON標志著一個重要的貢獻，因為其正在努力研發一個有效的療法。但是影響更大的是，研究人員可以使用這種方法來幫助其他大量線粒體疾病的療法的研究，”項目負責人，NIH的國家眼科研究所的合作臨床研究項目負責人Maryann Redford博士這樣說。

　　像現代的生產設備一樣，線粒體十分復雜，其可以專業的將營養和氧氣轉化為細胞的能量。他們甚至有自己的DNA，而線粒體DNA（mtDNA）的突變也會導致許多其他的疾病。但是mtDNA的特殊性對研發和測試潛在的疾病療法形成了巨大的挑戰。

　　直到現在，“我們還沒有有效的方法獲得線粒體的DNA，”邁阿密大學米勒醫學院的Bascom Palmer眼科研究所的基因治療實驗室主任和眼科教授John Guy博士這樣說。John Guy博士的實驗室是最早開始研發能夠靶向活體小鼠和人的mtDNA方法的實驗室。

　　他們成功的構建了LHON小鼠模型，其可以用來檢測研發的基因療法，并且相關的結果近日已經發表在了《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

　　LHON對全球的影響還是未知的。在英國，患病率估計大約是三萬分之一。早期癥狀包括模糊的幻影，其通常出現在十幾歲或者二十歲出頭的時候。隨著時間的推移，視力會逐漸惡化，并最終導致清晰度（靈敏度）和色覺的嚴重喪失。而這些問題則是由于視網膜神經節細胞的損失造成的-視網膜細胞能夠攜帶視覺信號通過視神經進入大腦。

　　而LHON最常見的突變是叫做ND4的線粒體基因損傷。Guy博士在15年前開始研究，用一個體態的復制的線粒體基因進行可能的基因療法。在大多數基因治療的研究和應用中，病毒已經成為將基因輸送進入細胞的首選。但是病毒主要侵染人體細胞和穿透細胞核，這些地方還有我們的大部分基因，大約包括20000個。但是大多數病毒很難穿透線粒體。

　　為了解決這個問題，Guy博士和他的團隊病毒不能自己產生線粒體進核蛋白的情況，通過附加這樣的一個蛋白質到病毒的外殼-即腺相關病毒-其能夠有效的給病毒信號，并將其編碼到線粒體基因中。

　　這種修飾后的病毒承購構建可以復制的LHON小鼠的關鍵，并且其可以用用于目前正在臨床實驗的LHON的基因療法。

　　為了構建LHON小鼠模型，研究人員把攜帶有相同突變的缺失ND4基因裝載在病毒上，而這個突變大約導致了70%的LHON。病毒上還包含了編碼紅色熒光蛋白的DNA，其可以作為病毒的可見標志和有效載荷。然后他們將病毒注射到小鼠的受精卵中，讓其隨著細胞生長成熟。

　　經過幾代小鼠的繁殖之后，研究人員獲得了小鼠模型。通過在眼睛中進行基本的眼科檢查尋找紅色熒光蛋白，證實了病毒編碼的ND4突變確實存在。隨著時間的推移，小鼠的視網膜神經節細胞的損失，視神經開始萎縮（收縮），并出現視覺下降，而這是通過一種視網膜上的出現的電子進行視網膜點圖記錄獲得的。

　　為了研發用于LHON的基因療法，團隊在相同的病毒中包裝了正常的人的ND4基因。當這種組合的病毒注射到小鼠眼睛中的時候，小鼠的視覺功能出現了改善。當注入正常小鼠中，攜帶有ND4基因的病毒并沒有對視力造成任何不利的影響。

　　在開發新的小鼠模型之前，Guy博士的實驗室已經表明，他們能夠在小鼠中臨時產生LHON現象。他們能夠阻止LHON在小鼠中的發展，但是不能夠扭轉其情況。“現在，我們已經表明，我們可以在之后改善小鼠的視覺功能，”他說。