Alterações genéticas benéficas observadas em doadores regulares de sangue

Pesquisadores do Instituto Francis Crick identificaram alterações genéticas nas células-tronco sanguíneas de doadores de sangue frequentes que apóiam a produção de novas células não cancerígenas.

Compreender as diferenças nas mutações que se acumulam em nossas células -tronco sanguíneas, à medida que envelhecemos, é importante entender como e por que os cânceres de sangue se desenvolvem e, esperançosamente, como intervir antes do início dos sintomas clínicos.

À medida que envelhecemos, as células -tronco da medula óssea acumulam mutações naturalmente e, com isso, vemos o surgimento de clones, que são grupos de células sanguíneas que têm uma composição genética ligeiramente diferente. Às vezes, clones específicos podem levar a câncer de sangue como leucemia.

Quando as pessoas doam sangue, as células -tronco na medula óssea produzem novas células sanguíneas para substituir o sangue perdido e esse estresse impulsiona a seleção de certos clones.

Em pesquisa publicada Sanguea equipe do Crick, em colaboração com cientistas do DFKZ em Heidelberg e no Centro de Doação de Sangue da Cruz Vermelha Alemã, analisou amostras de sangue coletadas de mais de 200 doadores frequentes – pessoas que doaram sangue três vezes por ano ao longo de 40 anos, mais de 120 vezes no total – e do controle esporáticos que tinham sangue doado por mais de 40 anos.

Amostras de ambos os grupos mostraram um nível semelhante de diversidade clonal, mas a composição das populações de células sanguíneas foi diferente.

Por exemplo, ambos os grupos de amostras continham clones com alterações em um gene chamado DNMT3A, que é conhecido por ser mutado em pessoas que desenvolvem leucemia. Curiosamente, as mudanças nesse gene observadas em doadores frequentes não estavam nas áreas conhecidas por serem preleucêmicas.

Para entender melhor isso, os pesquisadores de Crick editaram o DNMT3A em células -tronco humanas no laboratório. Eles induziram as alterações genéticas associadas à leucemia e também às alterações não pré-leucemicas observadas no grupo doador frequente.

Eles cresceram essas células em dois ambientes: um contendo eritropoietina (EPO), um hormônio que estimula a produção de glóbulos vermelhos que é aumentada após cada doação de sangue e outro contendo produtos químicos inflamatórios para replicar uma infecção.

As células com as mutações comumente vistas em doadores frequentes responderam e cresceram no ambiente contendo EPO e não cresceram no ambiente inflamatório. O oposto foi visto nas células com mutações conhecidas por serem preleucêmicas.

Isso sugere que as mutações DNMT3A observadas em doadores frequentes estão respondendo principalmente à perda de sangue fisiológica associada à doação de sangue.

Finalmente, a equipe transplantou as células -tronco humanas que transportam os dois tipos de mutações em ratos. Alguns desses ratos tiveram o sangue removido e depois receberam injeções de EPO para imitar o estresse associado à doação de sangue.

As células com as frequentes mutações doadoras cresceram normalmente em condições de controle e promoveram a produção de glóbulos vermelhos sob estresse, sem que as células se tornem cancerígenas. Em nítido contraste, as mutações preleucêmicas levaram um aumento pronunciado nos glóbulos brancos nas condições de controle ou estresse.

Os pesquisadores acreditam que a doação regular de sangue é um tipo de atividade que seleciona mutações que permitem que as células respondam bem à perda de sangue, mas não selecionam as mutações preleucêmicas associadas ao câncer de sangue.

Dominique Bonnet, líder de grupo do laboratório hematopoiético de células -tronco no críquete, e autor sênior, disse: “Nosso trabalho é um exemplo fascinante de como nossos genes interagem com o meio ambiente e, à medida que envelhecemos. Atividades que colocam baixos níveis de estresse na produção de células sanguíneas, em vez de células -tronco do sangue, renovamos e pensamos que essas faverações que ainda mais promovem as mutações que promovem o crescimento das células do tronco do sangue.

“Nosso tamanho de amostra é bastante modesto, por isso não podemos dizer que a doação de sangue definitivamente diminui a incidência de mutações pré-leucêmicas e precisaremos analisar esses resultados em um número muito maior de pessoas. Pode ser que as pessoas que doem sangue tenham mais chances de serem saudáveis, se ele é elegível e isso também é refletido em seus clones de células sanguíneas.

Hector Huerga Encabo, bolsista de pós -doutorado no laboratório de células -tronco hematopoiéticas do Crick, e primeiro autor conjunto de Darja Karpova do DFKZ em Heidelberg, disse: “Sabemos mais sobre mutações preleucêmicas porque podemos vê -las quando as pessoas são diagnosticadas com câncer de sangue.

“Tivemos que olhar para um grupo muito específico de pessoas para identificar diferenças genéticas sutis que podem realmente ser benéficas a longo prazo. Agora, pretendemos descobrir como esses diferentes tipos de mutações desempenham um papel no desenvolvimento de leucemia ou não, e se podem ser direcionados terapeuticamente”.