附属九院匡延平团队建立生殖系线粒体基因编辑新策略,助推线粒体遗传病产前阻断研究进展
2024-06-21 浏览( 来源:第九人民医院 
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  线粒体作为细胞的能量工厂,拥有独立的基因组——线粒体基因组(mtDNA)。线粒体基因组关键区域的突变超过阈值可导致严重疾病,如:Leber遗传性视神经病变(LHON)、亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh),以及线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(MELAS)等。上述疾病致残率极高,且一旦发病无法治愈,给家庭和社会带来极大的痛苦和经济负担。

  从孕前阻断疾病的母婴传递是目前针对该病最具潜力的干预手段。为此,科技部在“十三五”期间专门设立国家重点研发计划重点专项项目“线粒体遗传病治疗的辅助生殖新技术研究”旨在开发针对该病的辅助生殖新技术,为线粒体遗传病生殖系阻断的可行性提供依据。

  作为该重点专项项目的首席科学家,匡延平主任医师带领团队在前期先后开发出多项创新技术,但上述新技术在临床转化前,还需要在疾病模型上完成其安全性、有效性验证。然而,目前线粒体遗传病疾病模型相对缺乏,精准对应人线粒体遗传病致病突变的模型更是稀缺,究其原因主要是目前的线粒体基因组编辑效率低下。

  为了突破上述瓶颈,提高生殖系线粒体基因组编辑效率,匡延平近期又带领团队建立了一套基于早卵泡期的生殖系线粒体基因组编辑策略。与传统的原核期线粒体基因组编辑相比,该技术不仅能够对传统方法难以编辑的位点进行高效的碱基编辑,而且对于传统原核期可编辑位点,新技术碱基编辑效率也提高了 3 倍以上,这极大提高了建模效率。

  基于该策略,匡延平团队成功构建出含有 LHON 病理表现的线粒体遗传病小鼠模型。该模型是目前全世界唯一通过线粒体基因编辑技术构建的针对人 LHON(m.3733G>A)的小鼠模型。该模型的建立为线粒体遗传病辅助生殖治疗新技术的开发提供了可靠的测试平台,相关成果以封面文章发表于《分子疗法-核酸》(《Molecular Therapy-Nucleic Acids》)。

  上海交通大学医学院附属第九人民医院的谢秦、吴海波、龙慧、肖彩雯,仇嘉昕、于韦娜为该论文的并列第一作者,吕祁峰、索伦、匡延平为该论文的共同通讯作者,此外,高怡宁、刘峻博、张硕也为该研究做出重要贡献。


 

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