由剑桥大学领导的研究人员在小鼠中进行了实验性基因治疗，能够成功地靶向并消除线粒体中造成破坏性条件的受损DNA。

他们的研究结果发表在《自然医学》杂志上，可以为治疗这些疾病的患者提供实用的途径，并可能为线粒体替代疗法或“三亲IVF”提供未来的替代方法。这是首次在活体动物体内使用可编程基因组工程工具，从而对线粒体DNA进行了如此重大的修饰。

线粒体是我们细胞内的动力源，产生能量并携带自己的DNA。它们是通过卵从一个人的母亲那里遗传下来的，但是如果它们被破坏了，则可能导致严重的线粒体疾病。例如，MELAS综合征是一种严重的多系统疾病，会导致精神和运动能力的逐步丧失，这通常在儿童早期就变得明显。

每个细胞通常有大约1000个线粒体DNA拷贝，这些被破坏或突变的百分比将决定一个人是否患有线粒体疾病。通常，细胞中超过60%的线粒体DNA分子需要突变才能出现这种疾病，而人的线粒体DNA突变越多，其疾病就越严重。相反，如果可以减少突变的DNA的百分比，则可以潜在地治疗该疾病。

线粒体疾病目前是无法治愈的，尽管线粒体转移的新IVF技术使受线粒体疾病影响的家庭有机会拥有健康的孩子-从卵或胚胎中去除受影响的线粒体，并用供体中的健康线粒体代替。

Payam Gammage博士说：“线粒体替代疗法是预防线粒体疾病传播的一种有前途的方法，但是，由于绝大多数线粒体疾病都没有家族史，因此这种方法实际上并不能降低线粒体疾病在人群中的比例。” MRC线粒体生物学部门的博士后研究员，该论文的第一作者。

医学研究委员会(MRC)线粒体生物学的Michal Minczuk博士说：“治疗这些毁灭性疾病的一个主意是通过选择性破坏突变的DNA并允许健康的DNA来减少突变的线粒体DNA的数量。”单元，以及该研究的资深作者。

为了测试一种实验性基因疗法，迄今为止仅在实验室培养皿中培养的人类细胞中进行了测试，研究人员使用了一种线粒体疾病小鼠模型，该模型具有与某些人类患者相同的突变。

基因疗法称为线粒体靶向锌指核酸酶或mtZFN，它基于健康线粒体DNA和突变型线粒体DNA之间的DNA序列差异识别并消除了线粒体突变体DNA。由于细胞通常保持稳定数量的线粒体DNA拷贝，因此将被消除的突变拷贝替换为健康拷贝，从而导致线粒体突变负担减少，从而改善了线粒体功能。

使用修饰的病毒将治疗剂传递到小鼠的血液中，然后大部分被心脏细胞吸收。研究人员发现，这种治疗方法特别消除了突变的线粒体DNA，从而改善了心脏代谢的措施。

根据这些结果，研究人员希望通过临床试验采用这种基因治疗方法，以期为线粒体疾病提供有效的治疗方法。