ミトコンドリア病として知られている衰弱性の遺伝性疾患で生まれた人々の治療法は、研究の進展に伴って一歩近づいています。
カリフォルニア州ラホーヤのポートランドにあるオレゴン健康科学大学のチームを含む多くの科学者が、ミトコンドリア病患者の皮膚細胞を疾患のない幹細胞に変換することに成功しました。
このジャーナルでは、ミトコンドリア病のヒト患者からの幹細胞の突然変異のない系統を作製するために、2つの異なる相補的細胞再プログラミング法をどのように開発し、試験したかを記載している。
アイデアは、幹細胞が疾患のない心臓、脳、筋肉、および眼細胞を生成するために使用できるということです。
しかし、幹細胞技術が患者に移植するのに十分安全であるまで、短期間に、この方法は研究に限定される可能性が高い。
上級者のJuan Carlos Izpisua Belmonte（Salk遺伝子発現研究所の教授）は、この方法は基礎研究に大きな恩恵をもたらすと語る。彼らは、科学者がミトコンドリア変異を有する細胞と健常細胞との違いをより詳細に調べるのに役立つだろう。
ミトコンドリアDNAは、母親から子供に渡された200のミトコンドリアDNA変異の1つから生じる、遺伝性の慢性疾患群であり、4000人中1人がミトコンドリア病であると推定されています。この疾患は、出生時に存在しても、後の人生で発症してもよい。
ミトコンドリアは、食物からエネルギーを作り出す細胞内の小さなエンクロージャーです。彼らは細胞核の主要なDNAとは別の独自のDNAを持っており、核DNAとは異なり、卵（精子ではない）からのみ出ます。
ミトコンドリアDNAの突然変異は、十分に発達し、機能するようなエネルギーをもたない細胞を残す。これは、貧しい成長、筋力低下、痛みおよび調整の喪失、発作、失明、難聴、学習障害および臓器不全に至るまで、漸進的で重度の身体発達障害および認知障害をもたらす。
症状の一部を緩和したり、ミトコンドリア病の進行を遅らせる治療は存在しますが、まだ誰も治療できません。
今年の初め、英国は3人からの胚の作成を許可するという決定を下した。しかし、それは子どもがミトコンドリア病で生まれるのを妨げる一方で、すでに病気にかかっている人々を助けるものではありません。
突然変異したミトコンドリアDNAを含まない幹細胞を作製する2つの方法
突然変異したミトコンドリアDNAを含まない健康な幹細胞を作製するために、研究者らは2つの技術を開発した。
どちらの方法も、ミトコンドリア脳心筋症患者またはLeighSyndrome患者の皮膚サンプルを使用した。重篤なミトコンドリア疾患は脳や筋肉に影響を与える。
最初の方法では、皮膚細胞を多能性細胞に変換する標準的な方法を使用しました。これは、体内の任意のタイプの細胞に癒す可能性のある細胞です。
ミトコンドリア病の性質のため、細胞内のすべてのミトコンドリアが同じ程度に影響を受けるわけではない。一部の人にはDNAの欠陥がない可能性があります。これは、新しい細胞の生成過程において、それらのうちのいくつかが0％の病気のミトコンドリアで終わる可能性があることを意味する。
これにより、科学者は、その特定の患者のために生成されたものから、断裂性ミトコンドリアを含まない100％健康な幹細胞を選別することが可能になる。
しかしながら、この直接的なアプローチは、必ずしもすべての患者にとって機能するとは限らない。いくつかの個人は、疾患の突然変異がない十分な、またはいずれかのミトコンドリアを有する細胞を有していない。
そこで、チームは2人目のアプローチに取り組みました.3人のIVFで使用されたミトコンドリアの交換と同様のものでした。患者の皮膚細胞からの核は、健康なミトコンドリアを有する供与卵細胞に移される。新しい卵細胞を用いて多能性幹細胞を作製する。
彼らがこれをしたとき、チームは健康なミトコンドリアが引き継がれ、健常で遺伝的に類似した細胞が首尾よく生成されたことを発見した。
共著者Izpisua Belmonte教授の研究員であるJun Wu氏は、次のようにまとめています。
いずれの場合でも、健康な幹細胞があり、多能性幹細胞をどのようにして異なる細胞型に変換するのかが分かっており、体内のすべての細胞型を引き起こす可能性がある」と語った。
今年初めに、サルの研究所チームが、ミトコンドリアのDNAを編集する技術がどのようにしてヒトのミトコンドリアの病気を雌マウスからその子孫に伝えるのかを初めて実証する方法を報告しました。
Izpisua Belmonte教授は、IVF診療所では、母親の卵子細胞や初期胚への単回注射として治療法を導入する可能性があり、ドナーDNAを使用しないため、より安全で簡単で倫理的な治療につながり、ヒトミトコンドリア置換療法。
