Воспалительная микросреда признана ранним триггером рака крови

Костный мозг постоянно производит миллионы кровяных и иммунных клеток, и этот процесс зависит от слаженной работы стволовых, стромальных и иммунных клеток. Со временем баланс нарушается из-за старения, хронического воспаления или мутаций, что позволяет измененным клеткам незаметно размножаться и приводит к клональному гемопоэзу (КГНП), встречающемуся у 10-20% людей старше 60 лет. Хотя КГНП не вызывает симптомов, он в разы повышает риск рака крови и сердечно-сосудистых заболеваний.

Несмотря на высокую клиническую значимость МДС и КГНП, до конца не ясно, какую роль микросреда костного мозга играет в их развитии. Чтобы понять, почему мутировавшие клоны ГСК начинают доминировать, международная команда ученых провела детальный молекулярный и пространственный анализ костного мозга участников когортного исследования BoHemE.

Используя секвенирование РНК на уровне отдельных клеток, визуализацию биопсий, протеомику и функциональные модели совместного культивирования, ученые создали высокоточное "карту" микросреды костного мозга у здоровых доноров и пациентов с МДС. Такой многокомпонентный подход показал, что глубокая перестройка клеточных взаимодействий начинается задолго до появления симптомов. В частности, исследователи обнаружили популяцию воспалительных стромальных клеток, постепенно вытесняющих нормальные мезенхимальные стромальные клетки, которые обычно поддерживают работу стволовых клеток.

В отличие от здоровых МСК, воспалительные МСК выделяют повышенное количество интерферон-зависимых цитокинов и хемокинов. Эти сигналы привлекают и активируют Т-клетки, чувствительные к интерферону. Активированные Т-клетки усиливают воспаление, формируя самоподдерживающуюся петлю, которая вызывает хроническое воспаление, нарушает нормальное кроветворение и изменяет структуру сосудов.

Примечательно, что исследователи не нашли подтверждений тому, что сами мутировавшие кроветворные клетки при МДС запускают воспаление. Это стало ясно благодаря новому вычислительному инструменту SpliceUp, созданному в Каролинском институте. SpliceUp позволяет различать мутировавшие и нормальные клетки в данных секвенирования отдельных клеток, анализируя характерные нарушения сплайсинга РНК. Оказалось, что при МДС именно воспалительная сеть в микросреде костного мозга выходит на первый план и постепенно вытесняет нормальные регенеративные структуры.