无法治愈的利氏综合征:科学家创造了首例罕见疾病的人体模型

Leigh综合征是儿童最严重的线粒体疾病。它会导致严重的肌肉无力、运动缺陷和智力障碍。通常在出生后的头几年就会导致死亡。目前尚无致病治疗方法。在患者中经常发生突变的基因之一是SURF1，它编码一种参与细胞能量生成过程的蛋白质。动物模型没有重现携带SURF1突变的患者所看到的缺陷。因此，科学家们没有开始了解疾病机制并确定可能的治疗靶点的工具。他们报道了这种罕见疾病的第一个人体模型自然通讯，出版于3月26日。

德国杜塞尔多夫大学医院普通儿科的Alessandro Prigione教授小组，与柏林Charite大学神经儿科的Markus Schubob电竞elke教授小组和柏林医疗系统生物学研究所(BIMSB)、Max Delbrueck分子医学中心(MDC)的Nikolaus Rajewsky教授小组合作，现在已经开发出了由SURF1突变引起的Leigh综合征的第一个人类模型。

为了实现这一目标，作者采用了细胞重编程技术，该技术能够将皮肤细胞转化为干细胞它们能够产生神经元。然后，他们使用分子剪刀CRISPR/Cas9精确地从患者细胞中去除突变，并将突变引入对照细胞。因此，作者能够在受控的遗传背景下研究SURF1突变的具体影响。接下来，他们生成了神经元和脑类器官，它们具有三维结构，重现了早期人类大脑发育的特征。

利用这些模型，作者发现患者的神经元缺陷可能是由神经前体水平的能量不足引起的，神经前体是产生神经元的细胞。这些能量缺陷导致神经元分支不足，从而导致发育过程中大脑功能不正常。最后，作者证明了神经元分支缺陷可以通过提高祖细胞的能量输出来纠正细胞使用SURF1基因替代疗法或使用目前安全的药物Bezafibrate临床使用在孩子。

这些发现很重要，因为它们首次为研究由SURF1突变引起的Leigh综合征的神经元病理提供了模型。此外，他们指出了治疗儿童的实际策略罕见的疾病利综合征，这是一种孤儿病，有很高的医疗需求。

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