Ученые обнаружили связь между мутацией клеток и «старением» костного мозга

Предраковые изменения в клетках крови способны не только увеличивать риск лейкоза, но и изменять среду костного мозга задолго до появления болезни. К такому выводу пришли исследователи, изучившие взаимодействие мутировавших клеток с окружающими тканями. Работа демонстрирует, что важную роль играет не только сама мутация, но и изменения, которые она вызывает в микроокружении костного мозга. Об этом сообщает Известия.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Cell Biology, посвящено клональному гемопоэзу — возрастному состоянию, при котором отдельные стволовые клетки крови приобретают мутации и начинают производить непропорционально большую долю клеток крови. Хотя клональный гемопоэз не считается раком, некоторые мутантные клоны могут со временем получить дополнительные мутации и привести к онкологическим заболеваниям.

Ранее считалось, что такие клетки распространяются, получая преимущество перед здоровыми. Однако новое исследование показало, что этого объяснения недостаточно. Мутантные клетки активно изменяют среду костного мозга, вызывая преждевременное старение мезенхимальных стромальных клеток, поддерживающих нормальное кроветворение.

Дженнифер Тробридж, профессор лаборатории Джексона и автор исследования, отметила, что клональный гемопоэз способен ускорять процесс старения клеток. Он создает стареющие клетки в костном мозге быстрее, чем ожидалось для данного возраста.

Для понимания механизма этого процесса исследователи проанализировали активность клеток костного мозга у мышей и в образцах тканей человека. Выяснилось, что под воздействием мутантных клеток мезенхимальные стромальные клетки переходят в состояние клеточного старения, теряя нормальные функции, но продолжая существовать и выделять сигнальные молекулы, изменяющие поведение соседних клеток.

Таким образом, формируется микроокружение, в котором мутантные клетки получают преимущество перед здоровыми и легче расширяют свои клоны. Авторы исследования сравнили этот процесс с сорняком в саду.

Джайна Мистри, бывший научный сотрудник группы Тробриджа и соавтор исследования, пояснила, что сорняк не только растет быстрее, но и изменяет почву, делая ее менее благоприятной для здоровых растений.

В следующем этапе работы исследователи проверили, что произойдет, если удалить из костного мозга стареющие стромальные клетки. Эксперименты показали, что после этого расширение мутантных клонов значительно сокращалось, а прогрессирование заболеваний крови у лабораторных животных замедлялось. Эти результаты подчеркивают важность не только самой мутации, но и среды, которую она формирует.

Открытие открывает новое направление в профилактике онкологических заболеваний крови. Вместо того чтобы воздействовать исключительно на мутантные клетки, перспективным может оказаться вмешательство в изменения костного мозга, способствующие распространению этих клеток.

Дженнифер Тробридж добавила, что понимание признаков старения в костном мозге и превращения стволовых клеток в клетки рака крови позволяет выявить множество факторов, участвующих в этом процессе. Эти знания помогут раньше выявлять людей с высоким риском заболевания и предложат новые способы замедлить или остановить болезнь до постановки диагноза.

Авторы также отметили, что аналогичные механизмы могут существовать и в других тканях организма. Поскольку мутантные клеточные клоны возникают не только в крови, но и в коже, кишечнике и пищеводе, в будущем исследователи планируют выяснить, как изменение окружающей среды влияет на развитие других возрастных заболеваний и видов рака.