донорство

Каждая сдача крови запускает в костном мозге процесс восстановления: стволовые клетки активно замещают утраченные элементы крови. При систематическом повторении это может стать драйвером естественного отбора среди клеточных популяций — отдельные кровяные клоны с генетическими особенностями получают конкурентное преимущество над другими. Так, ученые выявили у многолетних доноров генетические адаптации в стволовых клетках, которые способствуют кроветворению без признаков злокачественности.

В фокусе исследования оказались две группы участников. В первую вошли 213 человек, которые регулярно сдают кровь трижды в год на протяжении сорока лет. Контрольная группа включала доноров с менее чем пятью процедурами за всю жизнь. Учёные провели сравнительный генетический анализ образцов, чтобы выявить закономерности мутаций, связанных с интенсивным обновлением крови.

Эксперимент показал, что у активных и эпизодических доноров уровень клонального разнообразия клеток крови, то есть наличия клеточных популяций с уникальным генетическим разнообразием, оказался сопоставим. Ключевое различие скрывалось в типах доминирующих клеточных популяций. В обеих группах обнаружились клоны с мутациями гена DNMT3A — изменения в котором связаны с риском возникновения анемии. Но у регулярных доноров эти изменения концентрировались в участках, не связанных с предраковыми состояниями, в отличие от классических предлейкозных мутаций. Это значит, что шанс развития лейкемии у регулярных доноров может быть ниже, несмотря на наличие мутаций в гене DNMT3A, так как эти мутации не связаны с раком.

Чтобы узнать детали активности гена DNMT3A на кроветворение, учёные провели два эксперимента с редактированием генома стволовых клеток. В одни стволовые клетки они внедрили мутации гена DNMT3A, характерные для лейкемии, в другие же вставили мутации активных доноров. Ученые культивировали клетки в разных средах, создавая имитацию состояния после кровопотери и моделируя реакцию на инфекцию.

Клетки с «донорскими» мутациями демонстрировали адаптацию к частой кровопотере. А предлейкозные клоны проявляли агрессивный рост в воспалительной среде, но не реагировали на имитацию кровопотери. Это позволило предположить, что у постоянных доноров отбор мутаций DNMT3A происходит не случайно — он направлен на поддержание эффективного кроветворения в условиях регулярного донорства, а не на злокачественную трансформацию.

Учёные пошли дальше, и трансплантировали мышам человеческие стволовые клетки с двумя типами генетических изменений. Клетки с мутациями, которые были у постоянных доноров крови, вели себя стандартно в обычных условиях, но при стрессе активно производили красных кровяных телец. В то же время стволовые клетки с предлейкозными мутациями запускали повышенный синтез лейкоцитов как в спокойном состоянии, так и при внешнем воздействии.

По мнению исследователей, систематическое донорство может стимулировать естественный отбор полезных генетических вариаций. Повторяющийся, но умеренный стресс, вызванный сдачей крови, поддерживает обновление кроветворных стволовых клеток. Это создаёт условия, где выживают мутации, способствующие их регенерации, а не развитию патологий.