Новое исследование выявило больший пул генов, участвующих в возрастных мутациях клеток крови, чем считалось ранее

Ученые обнаружили 17 дополнительных генов, которые приводят к аномальному разрастанию мутировавших клеток крови по мере старения. Результаты, опубликованные 14 мая в Природная генетикадают более полное представление о генетических факторах, лежащих в основе клонального кроветворения — процесса, связанного со старением и повышенным риском развития рака крови.

Исследователи из Института Wellcome Sanger, Calico Life Sciences, Калифорния, и Кембриджского университета проанализировали данные секвенирования более чем 200 000 человек из когорты британского биобанка. Они искали гены, демонстрирующие сигналы «позитивного отбора», когда мутации позволяют популяциям мутантных клеток значительно расширяться с течением времени.

Было обнаружено, что 17 недавно обнаруженных генов имеют те же ассоциации с заболеваниями, что и ранее известные клональные мутации гемопоэза, что подчеркивает их клиническое значение в стимулировании накопления мутантных клонов клеток крови.

Раскрывая эти ранее непризнанные генетические факторы, исследование открывает новые возможности для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе клонального кроветворения, и его роли в развитии заболеваний, что ведет к новым способам содействия более здоровому старению. Кроме того, это может привести к улучшению генетических тестов, которые помогут выявить риски рака крови и сердечно-сосудистых заболеваний.

С возрастом в наших клетках накапливаются случайные генетические мутации. Некоторые из этих мутаций могут обеспечить конкурентное преимущество роста, позволяя мутантным клеткам размножаться и превосходить по численности здоровые клетки, образуя большие «клоны» или популяции идентичных мутантных клеток. Когда этот положительный отбор происходит в стволовых клетках крови, это называется клональным гемопоэзом. Этот процесс связан с раком крови, сердечно-сосудистыми заболеваниями и другими возрастными заболеваниями.

Хотя предыдущие исследования выявили около 70 генов, связанных с клональным кроветворением, в большинстве случаев, наблюдавшихся в последнее время, не было мутаций ни в одном из этих известных генов-драйверов. Это предполагает участие дополнительных генетических факторов.

Исследователи намеревались составить карту характерных закономерностей положительного отбора в стареющей системе крови, используя данные секвенирования всего экзома более чем 200 000 человек из когорты Британского биобанка. Они идентифицировали 17 генов, способствующих накоплению клонов мутантных клеток в нашей крови, помимо известного набора факторов.

Включение мутаций в эти недавно идентифицированные гены увеличило распространенность клонального гемопоэза на 18% в когорте Британского биобанка, подчеркнув их влияние на старение.

Доктор Майкл Спенсер Чепмен, один из первых авторов исследования в Институте Wellcome Sanger, сказал: «Хотя существующие генетические тесты полезны для раннего выявления заболеваний, наши результаты показывают, что есть возможности для их дальнейшего улучшения. генов, связанных с клональным гемопоэзом, мы можем усовершенствовать методы генетического тестирования, чтобы лучше выявлять риски сопутствующего рака крови и сердечно-сосудистых заболеваний».

Ник Бернстайн, один из первых авторов исследования, ранее работавший в Calico Life Sciences, Калифорния, а теперь базирующийся в NewLimit, сказал: «Благодаря нашим недавно идентифицированным генам у нас теперь есть более полная картина для изучения стратегий задержки или обращения вспять аномальных мутантных клеток. Эти гены, по-видимому, влияют на воспаление и иммунитет, важные факторы при таких заболеваниях, как болезни сердца и инсульты. Хотя до вмешательства, основанного на этом исследовании, еще далеко, оно открывает возможности для будущих методов лечения в широком масштабе. ряд заболеваний».

Доктор Джиоти Нангалия, старший автор исследования из Института Wellcome Sanger и Кембриджского института стволовых клеток Wellcome-MRC при Кембриджском университете, сказал: «Наше исследование показывает гораздо более широкий набор генов, способствующих накоплению мутантных клонов клеток крови с возрастом. , но это только начало. Необходимы более масштабные исследования в различных популяциях, чтобы идентифицировать оставшиеся гены-драйверы и обеспечить дальнейшее понимание этого процесса и связей с болезнями».