mt-tRNA変異に起因するミトコンドリア病モデリングの進歩:皿の中の患者の脳

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[HTML] Advances in mt-tRNA mutation-caused mitochondrial disease modeling: patients' brain in a dish

S Povea-Cabello, M Villanueva-Paz… - Frontiers in …, 2021 - frontiersin.org

… , MELAS (mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, … novel model for mitochondrial
disease research that consists … will be helpful for mitochondrial disease modeling, since they …

 

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  Advances in mt-tRNA Mutation-Caused Mitochondrial Disease Modeling: Patients' Brain in a Dish

  Abstract
  Mitochondrial diseases are a heterogeneous group of rare genetic disorders that can be caused by mutations in nuclear (nDNA) or mitochondrial DNA (mtDNA). Mutations in mtDNA are associated with several maternally inherited genetic diseases, with mitochondrial dysfunction as a main pathological feature. These diseases, although frequently multisystemic, mainly affect organs that require large amounts of energy such as the brain and the skeletal muscle. In contrast to the difficulty of obtaining neuronal and muscle cell models, the development of induced pluripotent stem cells (iPSCs) has shed light on the study of mitochondrial diseases. However, it is still a challenge to obtain an appropriate cellular model in order to find new therapeutic options for people suffering from these diseases. In this review, we deepen the knowledge in the current models for the most studied mt-tRNA mutation-caused mitochondrial diseases, MELAS (mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes) and MERRF (myoclonic epilepsy with ragged red fibers) syndromes, and their therapeutic management. In particular, we will discuss the development of a novel model for mitochondrial disease research that consists of induced neurons (iNs) generated by direct reprogramming of fibroblasts derived from patients suffering from MERRF syndrome. We hypothesize that iNs will be helpful for mitochondrial disease modeling, since they could mimic patient's neuron pathophysiology and give us the opportunity to correct the alterations in one of the most affected cellular types in these disorders.

• mt-tRNA変異に起因するミトコンドリア病モデリングの進歩:皿の中の患者の脳

  概要
  ミトコンドリア病は、核 (nDNA) またはミトコンドリア DNA (mtDNA) の突然変異によって引き起こされる、まれな遺伝性疾患の異種グループです。 mtDNA の変異は、主な病理学的特徴としてミトコンドリア機能不全を伴う、いくつかの母系遺伝性疾患に関連しています。 これらの疾患は多臓器性であることが多いですが、主に脳や骨格筋などの大量のエネルギーを必要とする臓器に影響を及ぼします。 神経細胞や筋肉細胞のモデルを得ることの難しさとは対照的に、人工多能性幹細胞 (iPSC) の開発は、ミトコンドリア病の研究に光を当てています。 しかし、これらの疾患に苦しむ人々のための新しい治療オプションを見つけるために、適切な細胞モデルを取得することは依然として課題です。 このレビューでは、最も研究されている mt-tRNA 変異に起因するミトコンドリア病、MELAS (ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシス、および脳卒中様エピソード) および MERRF (ぼろぼろの赤い繊維を伴うミオクローヌスてんかん) 症候群の現在のモデルの知識を深めます。 、およびそれらの治療管理。 特に、MERRF 症候群に罹患している患者由来の線維芽細胞の直接再プログラミングによって生成された誘導ニューロン (iN) で構成される、ミトコンドリア病研究のための新しいモデルの開発について説明します。 iNs は、患者のニューロンの病態生理を模倣し、これらの障害で最も影響を受ける細胞型の 1 つの変化を修正する機会を与える可能性があるため、ミトコンドリア病のモデリングに役立つと仮定しています。

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