科学家检测了新的用于治疗线粒体疾病的基因疗法
“这项研究对于LHON标志着一个重要的贡献，因为其正在努力研发一个有效的疗法。但是影响更大的是，研究人员可以使用这种方法来帮助其他大量线粒体疾病的疗法的研究，”项目负责人，NIH的国家眼科研究所的合作临床研究项目负责人Maryann Redford博士这样说。
像现代的生产设备一样，线粒体十分复杂，其可以专业的将营养和氧气转化为细胞的能量。他们甚至有自己的DNA，而线粒体DNA（mtDNA）的突变也会导致许多其他的疾病。但是mtDNA的特殊性对研发和测试潜在的疾病疗法形成了巨大的挑战。
直到现在，“我们还没有有效的方法获得线粒体的DNA，”迈阿密大学米勒医学院的Bascom Palmer眼科研究所的基因治疗实验室主任和眼科教授John Guy博士这样说。John Guy博士的实验室是最早开始研发能够靶向活体小鼠和人的mtDNA方法的实验室。
他们成功的构建了LHON小鼠模型，其可以用来检测研发的基因疗法，并且相关的结果近日已经发表在了《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。
LHON对全球的影响还是未知的。在英国，患病率估计大约是三万分之一。早期症状包括模糊的幻影，其通常出现在十几岁或者二十岁出头的时候。随着时间的推移，视力会逐渐恶化，并最终导致清晰度（灵敏度）和色觉的严重丧失。而这些问题则是由于视网膜神经节细胞的损失造成的-视网膜细胞能够携带视觉信号通过视神经进入大脑。
而LHON最常见的突变是叫做ND4的线粒体基因损伤。Guy博士在15年前开始研究，用一个体态的复制的线粒体基因进行可能的基因疗法。在大多数基因治疗的研究和应用中，病毒已经成为将基因输送进入细胞的首选。但是病毒主要侵染人体细胞和穿透细胞核，这些地方还有我们的大部分基因，大约包括20000个。但是大多数病毒很难穿透线粒体。
为了解决这个问题，Guy博士和他的团队病毒不能自己产生线粒体进核蛋白的情况，通过附加这样的一个蛋白质到病毒的外壳-即腺相关病毒-其能够有效的给病毒信号，并将其编码到线粒体基因中。
这种修饰后的病毒承购构建可以复制的LHON小鼠的关键，并且其可以用用于目前正在临床实验的LHON的基因疗法。
为了构建LHON小鼠模型，研究人员把携带有相同突变的缺失ND4基因装载在病毒上，而这个突变大约导致了70%的LHON。病毒上还包含了编码红色荧光蛋白的DNA，其可以作为病毒的可见标志和有效载荷。然后他们将病毒注射到小鼠的受精卵中，让其随着细胞生长成熟。
经过几代小鼠的繁殖之后，研究人员获得了小鼠模型。通过在眼睛中进行基本的眼科检查寻找红色荧光蛋白，证实了病毒编码的ND4突变确实存在。随着时间的推移，小鼠的视网膜神经节细胞的损失，视神经开始萎缩（收缩），并出现视觉下降，而这是通过一种视网膜上的出现的电子进行视网膜点图记录获得的。
为了研发用于LHON的基因疗法，团队在相同的病毒中包装了正常的人的ND4基因。当这种组合的病毒注射到小鼠眼睛中的时候，小鼠的视觉功能出现了改善。当注入正常小鼠中，携带有ND4基因的病毒并没有对视力造成任何不利的影响。
在开发新的小鼠模型之前，Guy博士的实验室已经表明，他们能够在小鼠中临时产生LHON现象。他们能够阻止LHON在小鼠中的发展，但是不能够扭转其情况。“现在，我们已经表明，我们可以在之后改善小鼠的视觉功能，”他说。
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