Проверено Эмили Хендерсон, бакалавр наук 17 ноября 2020 г.

Исследователи, связанные с Центром клеточной терапии (CTC (http: // ctcusp. org / rationale-2 / презентация)) в Рибейран-Прету, Бразилия, определили для впервые ненаследственная мутация в клетках крови пациента с дефицитом GATA2, редким аутосомным заболеванием, вызванным наследственными мутациями в гене, кодирующем GATA-связывающий белок 2 (GATA2). GATA2 регулирует экспрессию многих генов, которые играют ключевую роль в процессах развития и обновлении клеток.

Исследователи полагают, что ненаследственная (соматическая) мутация могла действовать как своего рода естественная генная терапия, предотвращая повреждение болезнью процесса обновления клеток крови (гематопоэза), так что у пациента не развивались такие типичные клинические проявления. такие проявления, как недостаточность костного мозга, потеря слуха и лимфедема (блокада лимфатической системы).

Статья об исследовании опубликована (https: / / ashpublications. org / blood / article-abstract / 136 / 8 /) 1002 / 461035 / Соматическое-генетическое-спасение-в-гемопоэтических-клетках-в? ПеренаправленоFrom = полный текст) в журнале Кровь с изображением на обложке и с редакционным комментарием (https: / / ashpublications. org / blood / article / 136 / 8 / 923 / ] 463248 / Естественная генная терапия при гемопоэтических нарушениях).

Открытия открывают путь для использования генной терапии и изменений в генетическом консультировании семей с наследственным заболеванием. «Когда обнаруживается мутация зародышевой линии [inherited] в GATA2, необходимо исследовать семью пациента, поскольку могут быть скрытые случаи», – сказал Луис Фернандо Баззо Катто, первый автор статьи.

CTC – это Центр исследований, инноваций и распространения информации (RIDC (https: / / cepid. fapesp. br / en / home)), финансируемый Исследовательский фонд Сан-Паулу – FAPESP, организованный Медицинской школой Рибейран-Прету Университета Сан-Паулу (FMRP-USP), где Катто является докторантом. Его научным руководителем является профессор Родриго Каладо (https: / / bv. fapesp. br / en / pesquisador / 43043 / rodrigo- do-tocantins-calado-de-saloma-rodrigues), автор-корреспондент статьи и член CTC.

Пациент был идентифицирован, когда двое его сыновей проходили курс лечения в центре крови больницы FMRP-USP. У одного из братьев и сестер была диагностирована умеренная апластическая анемия (заболевание костного мозга, при котором организм перестает вырабатывать достаточно новых клеток крови) и псориатический артрит. Его низкий уровень эритроцитов и дефицит иммунных клеток ухудшились в течение следующих пяти лет, и он умер в возрасте 27 лет от легочной инфекции. Посмертное секвенирование ДНК подтвердило его мутацию зародышевой линии и диагноз дефицита GATA2.

Его брат начал лечение в больнице в возрасте 25 лет, у него в анамнезе были рецидивирующие легочные инфекции, гипотиреоз, тромбоз глубоких вен и глухота. Секвенирование его лейкоцитов и фибробластов кожи также подтвердило идентичную мутацию зародышевой линии.

Чтобы выяснить, от какого родителя братья унаследовали мутацию, исследователи секвенировали ДНК матери и отца. У матери мутации не было. У 61-летнего отца была точно такая же мутация, как у его сыновей, в фибробластах спермы и кожи. У него не было симптомов, а его анализ крови и лимфоциты были в пределах нормы.

«Это открытие подняло вопрос, передал ли отец мутацию или приобрел ее, но не передал ее своим сыновьям», – сказал Катто.

В поисках ответа исследователи использовали секвенирование нового поколения, чтобы оценить долю нормальных клеток крови в костном мозге отца, предотвращая клинические проявления дефицита GATA2, и клеток, подобных его детям.

Результаты показали, что 93% его лейкоцитов имели соматическую мутацию, обеспечивающую защиту от клинических проявлений дефицита GATA2. Остальные 7% несли мутации, связанные с заболеванием. «Эти 7% были остатками первоначального клона», – сказал Катто.

Перспектива лечения

Исследователи также секвенировали Т-лимфоциты отца, которые являются долгоживущими, чтобы выяснить, может ли его соматическая мутация вызывать нормальное производство клеток в течение длительного времени. Анализ показал, что соматическая мутация произошла в начале их жизни и в процессе развития гемопоэтических стволовых клеток, которые могут образовывать кровь. «Весьма вероятно, что отец приобрел соматическую мутацию в своей крови давным-давно», – сказал Катто.

Чтобы увидеть, могут ли клетки крови отца сохранять активность в течение длительного времени, они измерили теломеры лейкоцитов периферической крови. Теломеры – это повторяющиеся последовательности некодирующей ДНК на концах хромосом, которые защищают их от повреждений. Каждый раз, когда клетки делятся, их теломеры становятся короче. Со временем они становятся настолько короткими, что деление становится невозможным, и клетки умирают или стареют.

Теломеры, проанализированные исследователями, были длинными. «Это указывает на то, что эти клетки крови могут оставаться активными в течение длительного времени», – сказал Катто.

Гипотеза, сформулированная в статье, состоит в том, что существование соматической мутации в клетках крови отца и ее восстановление процесса обновления клеток крови, возможно, способствовали не проявлению внегематологических симптомов дефицита GATA2, таких как как глухота, лимфедема и тромбоз. Раннее восстановление кроветворения у пациентов с этим заболеванием с помощью трансплантации костного мозга или в будущем с помощью генной терапии может быть полезным и избежать других клинических осложнений, как предполагают авторы в статье об исследовании.

У этого пациента была своего рода естественная генная терапия. Это как если бы он воплотил эксперимент и среднесрочную перспективу аналогичного лечения генной терапией пациентов с дефицитом GATA2 ».

Профессор Родриго Каладо, автор-корреспондент

Помимо содействия прогрессу в лечении заболевания и генетического консультирования, исследование также дает новые знания о биологии гемопоэтических стволовых клеток. «Полученные данные помогают нам лучше понять, как стволовые клетки могут восстанавливаться, исправляя первоначальный генетический дефект», – сказал Каладо.