在迈向治疗线粒体疾病的道路上，荷兰的研究人员成功利用一种名为“碱基编辑器”的基因工具修复了线粒体DNA中的有害突变。这项研究成果于2025年6月24日发表在开放获取期刊《PLOS Biology》上，为患有罕见遗传病的人群带来了新的希望。
线粒体被称为细胞的“动力工厂”，其自身拥有一个小型的DNA组。线粒体DNA的突变会导致多种母系遗传疾病、癌症以及与衰老相关的病症。虽然CRISPR技术的发展为科学家提供了修正核DNA突变的新方法，但该系统无法有效穿过线粒体膜并作用于线粒体DNA。
在这项新研究中，研究人员使用了一种名为DdCBE（双链DNA脱氨酶毒素A衍生的胞嘧啶碱基编辑器）的工具。这种工具可以在不切割DNA的情况下改变DNA代码中的单个字母，并且可以作用于线粒体DNA。
研究团队展示了他们能够在实验室中修复多个与疾病相关的细胞类型中的线粒体DNA突变。首先，他们设计了肝细胞以携带一种影响能量生产的线粒体突变；然后，他们修复了来自Gitelman样综合征患者的皮肤细胞中的另一种突变，恢复了线粒体功能的关键指标。
为了推动这一疗法向临床应用迈进，研究人员还测试了通过mRNA形式而非DNA递送线粒体碱基编辑器的效果，并采用脂质纳米颗粒作为递送载体。结果表明，这些方法比旧方法（如DNA质粒）更高效，对细胞的毒性也更低。重要的是，这些编辑表现出高度特异性，在核DNA中仅检测到极少量的脱靶变化，而在线粒体DNA中则成功检测到多处编辑。
作者表示：“线粒体碱基编辑在疾病建模和潜在治疗干预方面的潜力使其成为未来线粒体医学研究和开发的一个有前景的方向。”
作者补充道：“长期以来，线粒体病患者未能从CRISPR革命中受益，但最近的技术突破终于让我们能够修复线粒体突变。在我们的研究中，我们利用这项技术在人类肝脏类器官上建立了一个线粒体疾病模型，并采用了一种临床级别的技术来修复患者来源细胞中的线粒体DNA突变。”
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