一个蜂窝系统使战斗对抗罕见的疾病

某些疾病是无法治疗的，因为我们缺乏模​​型系统，以完全理解症状或测试可能的药物。这是线粒体疾病的情况，是“蜂窝电站”缺陷引起的罕见条件。来自Helmholtz协会（MDC）的MaxDelbrück中心的科学家现在已经开发出一种新的个性化策略来通过重新编程患者的细胞来解决线粒体疾病，并用它来识别有希望的潜在药物。

线粒体，产生大部分能量的细胞中的隔间是独一无二的，因为他们携带自己的DNA，只能从一个人的母亲继承。突变线粒体基因经常引起神经系统条件，因为神经细胞需要高能量的功率。

最近，可以解决患有线粒体突变的母亲的这个问题。科学家可以用来自健康捐赠者的线粒体取代母亲蛋细胞的线粒体。这给宝宝三个遗传父母：来自母亲和父亲的核中的DNA，以及来自捐赠者的线粒体。

这种策略不是携带线粒体突变的每个家庭的选择。大多数国家不允许科学家修改人蛋细胞。该策略纯粹是预防性的 - 它不会帮助已经遗传突变的儿童。这具有动机组，例如MDC在MDC中的alessandro prigione继续寻找其他解决方案。

为什么对线粒体疾病的研究很难

“我们缺乏良好模型来调查这种疾病的主要原因是我们用于修饰核中的基因的高度精致技术不适用于线粒体DNA，”Prigione说。“这导致缺乏动物模型。今天使用的细胞培养系统也不忠实地代表人类神经元的特征”。一项重大挑战是找到更好地理解疾病影响人神经细胞的方式。

另一个问题是观察药物对细胞对细胞的影响是很重要的 - 特别是疾病袭击最严重的类型 - 在向患者施用之前。一种皮肤细胞，在实验室中相当容易升高，与有缺陷的线粒体相比，与神经细胞相当不同。一种药物可能以完全不同的方式影响它们。

一种新的药物屏幕策略

Prigione和他的团队现在可以在一次下降并发表了他们的研究结果细胞干细胞。随着博士学生Carmen Lorenz在MDC和柏林健康研究所（BIH），他与来自法国的其他MDC研究人员和科学家们一起出现了一种新的基于细胞的系统来进行药物屏幕。

该策略涉及从患有错误线粒体患者的患者中提取皮肤细胞，并将其恢复为称为诱导多能干细胞（IPS细胞）的更基本类型的细胞。现在可以“重新编程”以假设另一个命运，例如受线粒体疾病影响的神经元。

“建立具有患者受影响神经细胞相似特征的细胞系统至关重要，”Prigione说。“我们发现神经祖细胞显示出可与疾病相关的性质，并且完全适用于大规模的药物筛选。”许多测试证明这些人工产生的细胞具有受影响神经的所有性质，包括在患者中观察到的钙不平衡和降低的能量产生。

有希望的第一次实验

下一步是暴露神经祖细胞已由FDA批准的130种物质用于治疗其他疾病。功能测量细胞表明，一种称为Avanafil的药物逆转了由线粒体缺陷引起的一些细胞失调。

“Avanafil是一个批准的药物，这是非常有希望的，”Prigione说。“我们可以直接转向人类患者的下一步试验。我们现在正在为此做准备。我们也在继续测试更多的化合物。一旦你有一个很好的模型系统，你可以筛选几个已由FDA批准的千种药物。这甚至为非常罕见的疾病创造了发展真正个性化治疗的潜力。“

该研究发表在细胞干细胞。

---

---