基因编辑技术为遗传性疾病提供希望

对于全球数千名患有线粒体疾病的女性来说，生一个健康的孩子可能是一场赌博。这一系列疾病会影响线粒体，线粒体是人体细胞中产生能量的微小能量源，只会从母亲传给孩子。

希望预防他们的孩子遗传线粒体疾病的女性通常依赖于遗传遗传诊断挑选最健康的胚胎，但这并不能保证生出健康的宝宝。

现在，Salk Institute的研究人员制定了一种消除的简单技术线粒体突变从卵子或早期胚胎中提取，这有可能防止婴儿遗传线粒体疾病。他们的方法在2015年4月23日出版的细胞。

索尔克基因表达实验室教授、罗杰·圭列明(Roger Guillemin)教授、资深作者胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说:“目前还没有治疗线粒体疾病的方法。”我们的技术可能会给线粒体疾病携带者希望生下没有疾病的孩子。”

活细胞可以有数百个甚至数千个线粒体，每个线粒体包含自己的DNA，一个由37个基因组成的小集合，对细胞器的功能至关重要。这些关键基因的突变可能导致多种疾病，并可能导致出生时的死亡，预期寿命只有几年或灾难性症状长达几十年。

“大多数目前的方法都试图为已经患有这些疾病的患者制定治疗，”Izpisua Belmonte的实验室的研究助理和纸质第一作者之一，Alejandro Ocampo表示。“相反，我们考虑了在发育中预防这些突变的传播。”

Izpisua Belmonte和他的同事转向了两种类型的分子:限制性内切酶和转录激活剂样效应核酸酶(TALENs)。这些核酸酶可以用来切割特定的DNA链，其功能相当于一种分子“剪刀”。索尔克团队设计了一种核酸酶，只切割含有卵细胞或胚胎中特定的致病突变的线粒体DNA，从而使健康的线粒体保持完整。

“我们可能无法消除百分之百的线粒体DNA拷贝，”Izpisua Belmonte Lab和新论文第一作者的第一作者，另一种研究助理说。“但你不需要消除所有突变的副本：只需减少足够明显的百分比可以防止下一代疾病。”

作为概念的证明，科学家们利用含有两种线粒体DNA的小鼠，在卵细胞和单细胞胚胎中使用特定的核酸酶，选择性地阻止其中一种类型的线粒体DNA传递给下一代。通过这种方法产生的幼鼠可以正常发育到成年。此外，这种方法让研究人员成功地降低了导致两种人类线粒体疾病的突变线粒体DNA的水平。

在英国，议员们最近批准使用另一种被称为线粒体替代的技术，以防止线粒体疾病的传播。这项技术的基础是将一个病人胚胎的核基因组转移到具有健康线粒体的供体胚胎中。奥坎波说:“我们技术的临床应用不需要捐赠的卵子。”“我们只是在病人的卵子或单细胞胚胎中进行一次注射，这在技术上比线粒体替代容易。”

Izpisua Belmonte及其同事现在正在调查将该技术转化为人卵和胚胎的诊所的可能性。

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