Английские ученые обнаружили, что у регулярных доноров крови в стволовых клетках появляются полезные мутации, которые помогают эффективно восстанавливать кровопотерю, не провоцируя появление онкологического заболевания. Это открытие помогает понять, как мутации в стволовых клетках красного костного мозга влияют на развитие заболеваний крови, таких как лейкемия, и может стать основой для создания новых методов профилактики и лечения. Исследование опубликовано в журнале Blood.
С возрастом стволовые клетки в костном мозге накапливают мутации, что приводит к появлению клонов — различающихся между собой групп генетически однородных клеток, некоторые из которых могут стать причиной развития рака крови. Тем не менее не все мутации вредные. В новом исследовании команда ученых обратила внимание на то, как регулярная сдача крови, вынуждающая костный мозг донора производить новые клетки крови, влияет на генетические изменения в стволовых клетках, способствуя отбору «полезных», не вызывающих рак популяций клеток.
Исследователи проанализировали образцы крови более 200 регулярных доноров, которые сдавали кровь три раза в год на протяжении 40 лет, и сравнили их с образцами людей, сдававших кровь менее пяти раз за жизнь. Обе группы показали схожий уровень клонального разнообразия, но состав популяций клеток крови отличался. В частности, у регулярных доноров ученые обнаружили изменения в гене DNMT3A, который часто мутирует у пациентов с лейкемией. Однако эти изменения не были связаны с предлейкемическими состояниями. Чтобы понять, как эти мутации влияют на клетки, ученые провели эксперименты, редактируя ген DNMT3A в стволовых клетках человека.
Клетки с мутациями, характерными для регулярных доноров, выращивали в двух условиях: в среде с эритропоэтином (ЭПО), гормоном, стимулирующим производство красных кровяных телец, и в среде с химическими веществами, вызывающими воспаление и имитирующими инфекцию. Клетки с мутациями, характерными для регулярных доноров, активно росли в среде с ЭПО, но не выживали в воспалительной среде. Клетки с предлейкемическими мутациями, напротив, не развивались в среде с ЭПО. Затем ученые пересадили стволовые клетки с двумя типами мутаций мышам. У мышей, у которых забирали кровь и вводили ЭПО, клетки с мутациями доноров активно производили эритроциты, не становясь раковыми. В то же время предлейкемические мутации вызывали резкое увеличение белых кровяных телец (лейкоцитов).
Результаты исследования показали, что регулярная сдача крови может способствовать отбору мутаций, которые помогают клеткам эффективно реагировать на потерю крови, но при этом не приводят к развитию рака. «Наша работа — это удивительный пример того, как наши гены взаимодействуют с окружающей средой и как мы стареем. Деятельность, которая создает низкий уровень стресса для производства клеток крови, позволяет нашим стволовым клеткам обновляться, и мы считаем, что это способствует мутациям, которые поддерживают рост стволовых клеток, а не болезни», — рассказал Доминик Бонне, старший автор исследования из Института Фрэнсиса Крика.
Исследование меняет наши представления о мутациях стволовых клеток как об однозначно полезных или вредных. Авторы работы планируют продолжать изучение этих процессов на больших группах людей, чтобы определить, может ли регулярная сдача крови действительно снижать риск появления предлейкемических мутаций. Открытие также может помочь в разработке новых терапевтических подходов в лечении заболеваний крови.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
