Νέα έρευνα από επιστήμονες του Ινστιτούτου Wellcome Sanger, του Cambridge Stem Cell Institute, του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής (EMBL-EBI) και των συνεργατών τους αποκάλυψε πώς οι γενετικές/γονιδιακές μεταλλάξεις παραβιάζουν την παραγωγή αιμοσφαιρίων κατά τη διάρκεια της ζωής και πώς αυτές οι παραβιάσεις σχετίζονται με τη γήρανση και την ανάπτυξη λευχαιμίας, καθώς και άλλων ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε προχθές την 1η Ιουνίου στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Nature, αντιπροσωπεύει την πρώτη φορά που έχει διερευνηθεί η επίδραση των γενετικών μεταλλάξεων στη δυναμική της ανάπτυξης αιματολογικών κυττάρων.
Όλα τα ανθρώπινα κύτταρα αποκτούν γενετικές αλλαγές στο DNA τους κατά τη διάρκεια της ζωής, με ένα μικρό αριθμό συγκεκριμμένων μεταλλάξεων να οδηγούν τα κύτταρα στον πολλαπλασιασμό. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται «κλωνική αιματοποίηση», γίνεται όλο και πιο κοινή με την ηλικία και αποτελεί παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη λευχαιμίας και άλλων ηλικιακών παθήσεων.
Για να κατανοήσουν πώς και πότε αναπτύσσεται η κλωνική αιματοποίηση, πώς επηρεάζεται από τη γήρανση και πώς σχετίζεται με τις ασθένειες, οι ερευνητές παρακολούθησαν σχεδόν 700 κλώνους αίματολογικών κυττάρων από 385 άτομα ηλικίας άνω των 55 ετών. Οι συμμετέχοντες εθελοντές έδωσαν τακτικά δείγματα αίματος για πολλά χρόνια.
Η καταγραφή του DNA του αίματος έδεξε ότι 92.4% των κλώνων αυξάνονταν με σταθερό ρυθμό. Ο ρυθμός όμως διέφερε από κλώνο σε κλώνο αναλογα με το πιο γονιδίο ήταν μεταλλαγμένo. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση, οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι η συμπεριφορά των κλώνων άλλαζε δραματικά με την ηλικία, ανάλογα με την ταυτότητα του μεταλλαγμένου γονιδίου.
Αυτές οι αλλάγές στη συμπεριφορά των διαφόρων γονιδίων/κλώνων αντικατοπτρίζουν τη συχνότητα εμφάνισης των διαφόρων ειδών λευχαιμίας, επεξηγώντας για πρώτη φορά γιατί διαφορετικές αιματολογικές κακοήθειες αναπτύσσονται σε διαφορετικές ηλικίες.
Η Δρ Margarete Fabre, πρώτη ερευνήτρια στη μελέτη και φοιτήτρια διδακτορικού στο Wellcome Sanger Institute και στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, δήλωσε: «Τα ευρήματά μας αποκαλύπτουν πώς οι μεταλλάξεις του DNA αλλάζουν την παραγωγή αίματος κατά τη διάρκεια της ζωής μας, με τα φυσιολογικά βλαστοκύτταρα του αίματος να ανταγωνίζονται τα κύτταρα με προ-λευχαιμικές μεταλλάξεις. Η κατανόηση του γιατί κάποιες μεταλλάξεις επικρατούν σε νεώτερες ηλικίες και άλλες στα γηρατειά θα μπορούσε να μας βοηθήσει να βρούμε τρόπους να διατηρήσουμε την υγεία και την ποικιλομορφία των κυττάρων του αίματος μας».
Ο Δρ Moritz Gerstung, συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, από το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής και το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας Καρκίνου (DKFZ), δήλωσε: «Για πρώτη φορά μπορέσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη γονιδιωματική ανάλυση για να κατανοήσουμε το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον μεταλλαγμένων κλώνων στο αίμα μας. Αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι η δυναμική των κλώνων αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής μας με τρόπους που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη».
Ο καθηγητής Γιώργος Βασιλείου, επικεφαλής της μελέτης, καθηγητής Αιματολογικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Cambridge και Ανώτερος Eρευνητής στο Cambridge Stem Cell Institute, δήλωσε: «Συλλογικά, η εργασία μας αποκαλύπτει μια απροσδόκητη αλληλεπίδραση μεταξύ της ηλικίας και της δράσης διαφόρων γονιδιακών μεταλλάξεων στα αιματολογικά κύτταρα. Αυτή η αλληλεπίδραση επεξηγεί την ανάπτυξη διαφορετικών αιματολογικών κακοηθειών σε διαφορετικές ηλικίες. Με αυτή τη νέα κατανόηση, μπορούμε να επικεντρώσουμε την αναπτύξη προσεγγίσεων/θεραπειών για την πρόληψη αυτών των επάρατων παθήσεων».