Виявлено широкий пул генів, що беруть участь у вікових мутаціях клітин крові

Вчені виявили ще 17 генів, що спричиняють аномальний ріст мутованих клітин крові з віком. Результати дослідження, опубліковані в журналі Nature Genetics, дають повнішу картину генетичних факторів, що лежать в основі клонального гемопоезу – процесу, пов’язаного зі старінням, який збільшує ризик розвитку раку крові.

Дослідники з Інституту Веллкома Сангера, Calico Life Sciences у Каліфорнії та Кембриджського університету проаналізували дані секвенування понад 200 000 осіб у когорті британського біобанку. Вони шукали гени, що демонстрували сигнали «позитивного відбору», коли мутації дозволяють популяціям мутантних клітин значно розширюватися з часом.

17 нових ідентифікованих генів були пов'язані з тими ж захворюваннями, що й раніше відомі мутації, пов'язані з клональним гемопоезом, що підкреслює їхнє клінічне значення в стимулюванні накопичення мутантних клонів клітин крові.

Відкриття цих раніше нерозпізнаних генетичних драйверів відкриває нові шляхи для вивчення молекулярних механізмів, що лежать в основі клонального гемопоезу, та його ролі в розвитку захворювань, що може призвести до нових підходів до покращення здорового старіння. Це також може призвести до більш точних генетичних тестів, які допоможуть виявити ризики раку крові та серцево-судинних захворювань.

З віком наші клітини накопичують випадкові генетичні мутації. Деякі з цих мутацій можуть забезпечити конкурентну перевагу в зростанні, дозволяючи мутантним клітинам розмножуватися та витісняти здорові клітини, утворюючи великі «клони» або популяції ідентичних мутантних клітин. Коли цей позитивний відбір відбувається в стовбурових клітинах крові, це називається клональним гемопоезом. Цей процес пов'язаний з раком крові, серцево-судинними захворюваннями та іншими захворюваннями, пов'язаними зі старінням.

Хоча попередні дослідження виявили приблизно 70 генів, пов'язаних з клональним гемопоезом, більшість нещодавно виявлених випадків не пов'язані з мутаціями в жодному з цих відомих генів-драйверів, що свідчить про залученість додаткових генетичних факторів.

Дослідники поставили собі за мету зіставити характерні патерни позитивного відбору в старіючій системі крові, використовуючи дані екзомного секвенування понад 200 000 осіб з когортного дослідження британського біобанку. Вони виявили 17 генів, що зумовлюють накопичення мутантних клітинних клонів у крові, на додаток до відомих генів-драйверів.

Включення мутацій у ці нещодавно виявлені гени збільшило поширеність клонального гемопоезу на 18% у когорті біобанку Великої Британії, що підкреслює їхній вплив на старіння.

Доктор Майкл Спенсер Чепмен, співавтор дослідження з Інституту Сангера, сказав: «Хоча існуючі генетичні тести були корисними для раннього виявлення захворювань, наші результати показують, що є можливості для вдосконалення. Включивши ці 17 додаткових генів, пов’язаних з клональним гемопоезом, ми можемо покращити методи генетичного тестування, щоб краще виявляти ризики, пов’язані з раком крові та серцево-судинними захворюваннями».

Нік Бернштейн, співавтор дослідження, раніше працював у Calico Life Sciences у Каліфорнії, а зараз працює в NewLimit, сказав: «Завдяки нашим новим генам ми маємо повнішу картину для розробки стратегій уповільнення або зворотного розвитку аномального росту мутантних клітин крові для сприяння здоровому старінню. Ці гени, здається, впливають на запалення та імунітет, важливі фактори при таких станах, як хвороби серця та інсульт. Хоча втручання, засновані на цьому дослідженні, ще далекі, воно відкриває можливості для майбутнього лікування широкого спектру захворювань».

Доктор Джйоті Нангалія, старший автор дослідження з Інституту Сангера та Кембриджського інституту стовбурових клітин Wellcome-MRC, сказав: «Наше дослідження визначає набагато ширший набір генів, які сприяють накопиченню мутантних клітинних ліній з віком, але це лише початок. Потрібні масштабніші дослідження в різних популяціях, щоб визначити решту генів-рушіїв та надати глибше розуміння процесу та зв'язків із захворюваннями».