Метод оценки скорости роста предраковых клонов стволовых клеток крови

Рак крови — это тип рака, который влияет на выработку и функцию клеток крови. Существует три основных типа рака крови: лейкемия, лимфома и миелома. Эти виды рака могут развиваться в костном мозге, лимфатической системе или других частях тела, где образуются клетки крови.

Группа глобальных биомедицинских исследователей под руководством Александра Бика, доктора медицины, доктора философии. Медицинского центра Университета Вандербильта нашел новый метод оценки скорости роста предраковых клонов стволовых клеток крови. Этот прорыв может помочь врачам снизить вероятность развития у их пациентов рака крови в будущем.

Открытие гена, ответственного за экспансию клонов

Техника, получившая название PACER, привела к открытию гена, ответственного за экспансию клонов.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, указывает на то, что препараты, нацеленные на этот ген, TCL1A, могут иметь способность сдерживать клональный рост и связанные с ним виды рака.

«Мы считаем, что TCL1A является новой важной мишенью для лекарств для предотвращения рака крови», — сказал Бик, соавтор исследования вместе с Сиддхартхой Джайсвал из Стэнфордского университета , доктором медицины, доктором философии.

Более чем у 10% пожилых людей развиваются соматические (ненаследуемые) мутации в стволовых клетках крови, которые могут вызывать взрывную клональную экспансию аномальных клеток, увеличивая риск рака крови и сердечно-сосудистых заболеваний.

С момента прибытия в VUMC в 2020 году Бик, доцент кафедры генетической медицины и директор Клиники геномики и терапии Вандербильта, написал более 30 научных работ, раскрывающих тайны клонального роста (кроветворения).

Александр Бик, доктор медицины, доктор философии, Медицинский центр Университета Вандербильта. Предоставлено: Медицинский центр Университета Вандербильта.

С возрастом делящиеся клетки в организме приобретают мутации. Большинство этих мутаций являются безобидными «пассажирскими» мутациями. Но иногда происходит мутация, которая приводит к развитию клона и в конечном итоге вызывает рак.

До этого исследования ученые измеряли скорость роста клонов, сравнивая образцы крови, взятые с интервалом в несколько десятков лет. Бик и его коллеги нашли способ определить скорость роста с одного момента времени, подсчитав количество мутаций-пассажиров.

«Вы можете думать о пассажирских мутациях как о кольцах на дереве», — сказал Бик. «Чем больше колец у дерева, тем оно старше. Если мы знаем, сколько лет клону (как давно он родился) и насколько он велик (какой процент крови он потребляет), мы можем оценить скорость роста».

Техника PACER для определения «скорости клональной экспансии, аппроксимированной пассажиром», была применена к более чем 5000 человек, которые приобрели специфические связанные с раком драйверные мутации в стволовых клетках крови, называемые «клональным гематопоэзом неопределенного потенциала» или CHIP, но которые не было рака крови.

Скорость клонального роста

• Используя полногеномное исследование ассоциации, исследователи затем искали генетические вариации, которые были связаны с разной скоростью клонального роста. К своему удивлению, они обнаружили, что TCL1A , ген, который ранее не был вовлечен в биологию стволовых клеток крови, был основным драйвером клональной экспансии при активации.
• Исследователи также обнаружили, что часто наследуемый вариант промотора TCL1A, участка ДНК, который обычно инициирует транскрипцию (и следовательно, активацию) гена, был связан с более медленной скоростью клональной экспансии и заметно сниженной распространенностью нескольких драйверных мутаций в CHIP второй шаг в развитии рака крови.
• Экспериментальные исследования показали, что вариант подавляет активацию гена. «У некоторых людей есть мутация, которая предотвращает включение TCL1A, что защищает их как от более быстрого роста клонов, так и от рака крови», — сказал Бик. Вот что делает ген таким интересным в качестве потенциальной мишени для наркотиков.

Он добавил, что исследование продолжается с надеждой на выявление дополнительных важных путей, связанных с предраковым ростом в других тканях, а также в крови.

В исследовании приняли участие исследователи из более чем 50 учреждений США, а также Германии, Швеции и Нидерландов. Другими соавторами VUMC были Taralyn Mack, Benjamin Shoemaker, MD, MSCI, и Dan Roden, MD.

Исследования в VUMC поддерживаются грантом Национального института здравоохранения OD029586, карьерной премией Burroughs Wellcome Fund для ученых-медиков, исследовательской программой EP Evans Foundation и RUNX1, премией Pew-Stewart Scholar for Cancer Research Award, VUMC Family Endowment и Премия молодого посла от Онкологического центра Вандербильта-Ингрэма.