粒线体号称细胞发电机，是供应生物体所需能量的重要胞器，一旦粒线体功能损伤，许多高度仰赖能量供给的器官如心脏、大脑都会受到影响。更麻烦的是，粒线体疾病难以诊断，临床特征涵盖发育迟缓、行动不便、失明、代谢疾病等相当广泛，加深了粒线体疾病的治疗难度。
雌激素治疗心脏代谢疾病，但男女效果大不同？（基因线上国际版）英国剑桥大学（University of Cambridge）团队发布《Cell》研究，提出以基因编辑修复粒线体异常的小鼠模型，能将粒线体异常的 DNA 碱基 C 替换为 T，未来可能改良为治疗粒线体疾病的一次性疗法。
mtDNA 异常的实验基因编辑疗法
粒线体 DNA（mitochondria DNA, mtDNA）为生物体内独立的母系遗传 DNA，每个细胞中约有 1,000 组 mtDNA，其损伤或突变比率将影响是否导致粒线体疾病。一般而言，超过 60% 损伤会产生临床症状，疾病盛行率约为 1/5,000。
这项由剑桥大学团队提出的疗法，是运用一种来自双股 DNA 脱氨酶（double-stranded DNA deaminase, DddA）的胸嘧啶（cytosine）碱基编辑器：DdCBE。实验团队透过腺相关病毒（AAV）载体将 DdCBE 传送至小鼠血液中，显示此编辑器能被动物体顺利吸收，并更改异常的粒线体碱基。
这是第一个活体内的粒线体基因编辑工具，不过需注意的是，DdCBE 只能用于修复有部份基因缺陷的粒线体，对基因组全部异常的粒线体将失效。
“三亲试管婴儿”预防粒线体疾病仍处瓶颈？
近年许多科学家与医学研究都积极探讨粒线体疾病疗法，英国政府更率先于 2014 年颁布《粒线体捐赠》（Mitochondrial Donation）草案，法案允许以三亲试管婴儿（three-person IVF）技术，将有缺陷的 mtDNA 以捐赠者的正常粒线体取代，避免婴儿罹患相关疾病。
这项法案尽管前卫，但技术上仍有相当限制，因为一般的试管婴儿都很难在三个周期以内成功，更不论“订制婴儿”技术引发的伦理争议也还未获得大众支持。剑桥大学以小幅度更改 mtDNA 的基因编辑治疗，也许会是未来可取代置换完整粒线体的新兴疗法。
延伸阅读：解开干细胞排斥之谜！粒线体 DNA 突变是主因参考资料：
1. https://www.cam.ac.uk/research/news/study-in-mice-shows-potential-for-gene-editing-to-tackle-mitochondrial-disorders
2. Nature Communications, 2022; https://www.nature.com/articles/s41467-022-28358-w
3. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/285251/mitochondrial_donation_consultation_document_24_02_14_Accessible_V0.4.pdf
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