Исследователи из Института Фрэнсиса Крика обнаружили, что у людей, регулярно сдающих кровь, в стволовых клетках крови происходят генетические изменения, благодаря которым поддерживается производство новых, здоровых клеток. Дело в том, что с возрастом стволовые клетки костного мозга естественным образом накапливают мутации, что приводит к появлению клонов — групп клеток с измененным генетическим составом. В отдельных случаях именно такие клоны могут провоцировать развитие онкологических заболеваний крови, например, лейкемии. Но у «профессиональных» доноров, регулярно сдающих кровь, после каждой сдачи организм вынужден восполнять ее потери, стволовые клетки из-за этого работают активнее, и это, как оказалось, хоть и не позволяет избежать мутаций, но защищает именно от тех изменений, которые могут провоцировать лейкемию.
В своем новом исследовании ученые проанализировали образцы крови более 200 человек, которые сдавали кровь трижды в год на протяжении 40 лет, а также людей, которые сдавали кровь не более пяти раз за всю жизнь. Обе группы доноров имели схожий уровень генетического разнообразия в своих стволовых клетках, но структура их популяций отличалась. В частности, в обеих группах были обнаружены клоны с мутациями в гене DNMT3A, связанном с развитием лейкемии. Однако у частых доноров изменения затрагивали лишь те участки гена, которые не являются предлейкемическими.
Чтобы понять этот механизм, исследователи провели эксперимент с редактированием генов в лабораторных условиях. Они создали два типа мутаций DNMT3A: один с характерными для лейкемии изменениями, а второй с теми, которые встречались у частых доноров. Затем эти клетки поместили в две разные среды: одну с гормоном эритропоэтином, который стимулирует выработку эритроцитов и уровень которого после сдачи крови естественным образом возрастает, а другую — с воспалительными белками для имитации инфекционного процесса.
Оказалось, что клетки с «донорскими» мутациями активно разрастались в среде с эритропоэтином, но не в воспалительной среде. Напротив, клетки с предлейкемическими мутациями вели себя противоположным образом. Это подтверждает, что изменения в DNMT3A у частых доноров связаны именно с физиологической адаптацией к потере крови, а не с предрасположенностью к раку.
Затем ученые пересадили стволовые клетки лабораторным мышам, у части которых искусственно вызывали состояние, схожее со сдачей крови, вводя им эритропоэтин. В результате клетки с «донорскими» мутациями нормально производили эритроциты, не превращаясь в раковые. В то же время клетки с предлейкемическими мутациями провоцировали увеличение числа лейкоцитов и в контрольной, и в стрессовой среде, что указывает на потенциальную возможность развития лейкемии.
Таким образом, регулярная сдача крови поддерживает мутации, способствующие лучшему восстановлению клеток после потери крови, и при этом препятствует накоплению предлейкемических мутаций. Однако авторы подчеркивают, что пока их выборка недостаточно велика, чтобы делать окончательные выводы о связи между донорством и снижением риска рака крови. Также стоит учесть то, что люди, часто сдающие кровь в целом более здоровы, что может отражаться и на их клеточных клонов.
Ранее ученые выяснили, как можно избежать «выгорания» иммунной системы.
