Лейкемия часто является результатом нарушения тонкого баланса в производстве клеток крови, при котором образуются новые клетки, а старые клетки крови погибают. С возрастом мутации в стволовых клетках крови могут означать, что измененные клетки могут иметь преимущество в росте по сравнению с другими клетками крови и превосходить их числом в том, что называется преимуществом в физической форме.
Доктор Тамир Чандра, научный сотрудник Отдела генетики человека MRC в Эдинбурге, сказал: «Мы измерили изменения в образцах крови 83 пожилых людей из когорты Лотиан, взятых каждые три года в течение 12-летнего периода. Используя объединенные знания математиков, биологов и специалистов по геномам, мы решили понять, что означают эти изменения для нашего риска развития лейкемии с возрастом».
Лотианские когорты рождения 1921 и 1936 годов — это лонгитюдные исследования старения мозга, когнитивных функций и общего старения, в ходе которых каждые три года наблюдались люди в возрасте от 70 до 82 лет для когорты 1921 года и в возрасте от 79 до 92 лет для 1936 года.
Затем команда объединила эти сложные геномные данные с алгоритмом машинного обучения, чтобы связать различные мутации с различными скоростями роста стволовых клеток крови, несущих эти мутации.
Было обнаружено, что специфические мутации дают явные преимущества в пригодности стволовым клеткам, измеренным у людей без лейкемии — затем это можно использовать для прогнозирования того, как быстро будут расти мутировавшие клетки, что определяет риск лейкемии. Команда говорит, что необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этих результатов в большей популяции из-за ограниченного размера выборки в текущем исследовании.
Доктор Кристина Киршнер, соавтор исследования и старший преподаватель Института онкологических наук Университета Глазго, сказала: «Зная риск развития лейкемии у отдельного пациента, врачи могут планировать более короткие промежутки между приемами у тех, у кого наиболее вероятно развитие заболевания, и проводить раннее лечение, которое с большей вероятностью приведет к успеху».
Чтобы понять риск лейкемии, нужно учитывать баланс между различными клетками, участвующими в производстве клеток крови, и то, как этот баланс меняется с возрастом. Связывая геномные данные с машинным обучением, у ученых появилась возможность предсказать будущее поведение клеток крови на основе мутаций, которые они развивают.
Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Medicine.