Using hiPSC-derived neural cells to explore mitochondrial abnormalities in Leber Hereditary Optic Neuropathy

Leber's Optic Neuropathy (LHON) is a mitochondrial illness that causes blindness by selectively destroying retinal ganglion cells (RGC). The most frequent mutations in the complex I-coding mtDNA genes that cause LHON are m.3460A>G, m.11778A>G, and m.14484T>C. Effective in-vitro models of LHON are increasingly becoming available, showing promise for advancing our understanding of pathogenesis and testing potential treatments before they are clinically applicable. Our team created neural precursor cells (NPCs), neurons and RGC differentiated from induced pluripotent stem cells (iPSCs) obtained from fibroblast and PBMC containing the 3460 and 11778 mutations associated with LHON patients. Thanks to these cells, it can be possible to carry out studies to better understand the pathomechanism under the RGCs degeneration. To this end, studies aimed at investigating mitophagy, mitobiogenesis and bioenergetic profiling were made using NPCs and neurons. The same studies are ongoing on RGCs optimizing a protocol to obtain an enriched population of those cells. Also, a generation of retinal organoid is on going.

La neuropatia ottica di Leber (LHON) è una malattia mitocondriale che causa cecità distruggendo selettivamente le cellule ganglionari retiniche (RGC). Le mutazioni più frequenti nei geni mtDNA codificanti il complesso I che causano la LHON sono m.3460A>G, m.11778A>G e m.14484T>C. Sono sempre più disponibili modelli in vitro efficaci di LHON, che promettono di far progredire la nostra comprensione della patogenesi e di testare potenziali trattamenti prima che siano clinicamente applicabili. Il nostro team ha creato cellule precursori neurali (NPC), neuroni e RGC differenziati da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) ottenute da fibroblasti e PBMC contenenti le mutazioni 3460 e 11778 associate ai pazienti con LHON. Grazie a queste cellule, è possibile condurre studi per comprendere meglio il pato-meccanismo alla base della degenerazione delle RGC. A tal fine, sono stati effettuati studi volti a indagare la mitofagia, la mitobiogenesi e il profilo bioenergetico utilizzando NPC e neuroni. Gli stessi studi sono in corso sulle RGC, ottimizzando un protocollo per ottenere una popolazione arricchita di queste cellule. Inoltre, è in corso la generazione di organoidi retinici.