ミトコンドリアDNA枯渇症候群
ミトコンドリアDNA枯渇症候群（みとこんどりあでぃーえぬえーこかつしょうこうぐん、英：Mitochondrial DNA depletion syndrome、略称：MDSまたはMDDS）は、発症組織でミトコンドリアDNA（以後mtDNAと略記）の大幅な減少を引き起こす、常染色体で劣性遺伝する遺伝子疾患の総称である。症状としては、筋障害、肝障害、がある。これらの症状は筋肉、肝臓、または筋肉と脳の両方の組織でそれぞれ発症する。この症候群は乳幼児期では通常致死的だが、ミオパシー性変異で10代まで生存した例が数件、"の脳筋症変異で成人まで生存した例が数件ある。2012年時点でこの症候群のどの病型も有効な治療法が存在しないが、いくつかの前処置は症状を軽減した。
レーベル遺伝性視神経症
遺伝子治療も試みられている。アデノ随伴ウイルスベクターを用いて、ミトコンドリアDNAの遺伝子配列を基にした人工遺伝子を網膜神経節細胞に導入する方法である。2016年現在では少なくとも変異型ミトコンドリアDNAを導入した培養細胞や動物モデルでは有効性が示され、日本国外では第1相臨床試験が行われ、予備的結果の報告がなされている。5例において硝子体注射による遺伝子治療が行われ，3カ月後の時点で発症早期に注射を受けた2例で有意な視力改善を得たと報告されている。