Descubren cambios genéticos en donantes de sangre que pueden contribuir en la lucha contra el cáncer

Investigadores del Instituto Francis Crick, en Reino Unido, han identificado cambios genéticos en células madre sanguíneas de donantes frecuentes que favorecen la producción de células nuevas no cancerosas.

Entender cómo se acumulan las mutaciones en las células madre sanguíneas con el envejecimiento es clave para comprender el desarrollo de los cánceres de sangre y, potencialmente, intervenir antes de que aparezcan los síntomas clínicos.

Con el envejecimiento, las células madre de la médula ósea acumulan mutaciones de forma natural, lo que da lugar a clones: grupos de células sanguíneas con variaciones genéticas. En algunos casos, ciertos clones pueden evolucionar y provocar cánceres de sangre, como la leucemia.

Al donar sangre, las células madre de la médula ósea generan nuevas células sanguíneas para reponer la pérdida, un proceso que impulsa la selección de ciertos clones.

Resultados

En el estudio, publicado en la revista Blood, el equipo del Crick, en colaboración con científicos del DFKZ de Heidelberg (Alemania) y del Centro de Donación de Sangre de la Cruz Roja alemana, analizó muestras de sangre de más de 200 donantes frecuentes, quienes habían donado sangre tres veces al año durante 40 años (más de 120 veces en total), y de donantes esporádicos, que habían realizado menos de cinco donaciones en total.

Las muestras de ambos grupos mostraron un nivel similar de diversidad clonal, pero la composición de las poblaciones de células sanguíneas difería. Por ejemplo, ambos grupos contenían clones con mutaciones en un gen llamado DNMT3A, asociado al desarrollo de leucemia. Sin embargo, los cambios en este gen observados en los donantes frecuentes no se encontraban en las áreas conocidas como preleucémicas.

 

Para comprenderlo mejor, los investigadores de Crick editaron el gen DNMT3A en células madre humanas en el laboratorio. Introdujeron los cambios genéticos asociados con la leucemia, así como los cambios no preleucémicos observados en el grupo de donantes frecuentes.

Las células con las mutaciones comúnmente observadas en los donantes frecuentes respondieron y crecieron en un entorno que contenía EPO, pero no crecieron en un entorno inflamatorio. En cambio, las células con mutaciones preleucémicas conocidas mostraron el comportamiento opuesto. Esto sugiere que las mutaciones en DNMT3A observadas en los donantes frecuentes responden principalmente a la pérdida fisiológica de sangre asociada con la donación.

Finalmente, el equipo trasplantó células madre humanas portadoras de ambos tipos de mutaciones a ratones. A algunos de estos ratones se les extrajo sangre y luego se les administraron inyecciones de EPO para simular el estrés asociado con la donación de sangre.

Las células con las mutaciones observadas en los donantes frecuentes crecieron con normalidad en condiciones de control y promovieron la producción de glóbulos rojos bajo estrés, sin volverse cancerosas. En cambio, las mutaciones preleucémicas provocaron un aumento significativo de glóbulos blancos, tanto en condiciones de control como de estrés.

Los investigadores creen que la donación regular de sangre es una actividad que favorece las mutaciones que permiten a las células responder eficazmente a la pérdida de sangre, pero no selecciona las mutaciones preleucémicas asociadas al cáncer de sangre.

Dominique Bonnet, jefa de grupo del Laboratorio de Células Madre Hematopoyéticas del Crick y autora principal, destaca que su trabajo "es un ejemplo fascinante de cómo nuestros genes interactúan con el entorno a medida que envejecemos. Las actividades que someten a la producción de células sanguíneas a bajos niveles de estrés permiten que nuestras células madre sanguíneas se renueven, y creemos que esto favorece las mutaciones que impulsan el crecimiento de las células madre, en lugar de la enfermedad".

"El tamaño de nuestra muestra es bastante modesto, por lo que no podemos afirmar de manera definitiva que la donación de sangre disminuya la incidencia de mutaciones preleucémicas, y será necesario analizar estos resultados en un número mucho mayor de personas", reconoce. "Podría ser que las personas que donan sangre tengan más probabilidades de estar sanas si cumplen con los requisitos, y esto también se refleja en sus clones de células sanguíneas. Sin embargo, el conocimiento que hemos adquirido sobre las diferentes poblaciones de mutaciones y sus efectos es fascinante".

Héctor Huerga Encabo, becario postdoctoral en el Laboratorio de Células Madre Hematopoyéticas del Crick y primer autor junto con Darja Karpova, del DFKZ de Heidelberg, ha adelantado que el equipo ahora se propone investigar si estos distintos tipos de mutaciones influyen en el desarrollo de la leucemia y si es posible tratarlas terapéuticamente.