Ганцикловир может вызывать рак у реципиентов стволовых клеток

Анализ данных полногеномного секвенирования показал, что у реципиентов гемопоэтических стволовых клеток скорость накопления мутации в донорских клетках в целом соответствует нормальному гематологическому старению. Однако прием ганцикловира связан с повышенной мутационной нагрузкой и особым, не описанным ранее и потенциально опасным мутационным профилем.

Модель молекулы ганцикловира.

Credit: molekuul | 123rf.com

Нидерландские ученые показали, что канцерогенные мутации, возникающие у пациентов после пересадки гемопоэтических стволовых клеток (ГСК), ассоциированы с противовирусным препаратом ганцикловиром, а не с самими ГСК.

Использование живых клеток в терапевтических целях связано с опасениями о том, что мутагенез этих клеток снизит их выживаемость или приведет к злокачественной трансформации. В новой работе ученые с помощью полногеномного секвенирования оценили мутационную нагрузку у девяти пациентов, получивших клетки костного мозга от гаплоидентичного родителя, HLA-идентичного сиблинга или от анонимного донора пуповинной крови. В качестве контроля использовались клоны донорских ГСК и гемопоэтических клеток-предшественников (ГСК/ГКП), собранные во время пересадки.

Ученые секвенировали клоны ГСК/ГКП из образцов периферической крови реципиентов, собранных через 1–295 месяцев после трансплантации. В каждой временной точке для каждого индивида анализировали от 2 до 14 клонов. После обработки результатов секвенирования, включающей отсечение мутаций зародышевой линии и артефактов пробоподготовки, ученые идентифицировали 1 049 независимых однонуклеотидных замен и инделов.

Ранее эта же команда показала, что нормальные ГСК/ГКП человека приобретают 15 мутаций в год. Исследователи предполагали, что у реципиентов ГСК/ГКП скорость мутаций должна быть выше за счет полного обновления кровеносной системы и большей пролиферации клеток. Это предположение не подтвердилось: в большинстве клонов ГСК/ГКП от реципиентов темпы накопления однонуклеотидных замен соответствовали нормальному гематологическому старению.

При этом у двух пациентов число мутаций было в 12 раз выше, чем у других. Оба получили пересадку клеток пуповинной крови от анонимного донора. В анамнезе у обоих была реактивация вирусной инфекции и назначение противовирусного препарата ганцикловира — синтетического аналога 2-деоксигуанина, который конкурирует с дезоксигуанозин трифосфатом за место в ДНК. Пациенты также получали фоскарнет — аналог пирофосфатазы, который влияет непосредственно на полимеразу вируса. Мутационные профили ГСК/ГКП пациентов, не принимавших и принимавших ганцикловир, сильно различались. У первых наблюдалась транзиция C > T, характерная и для ГСК/ГКП здоровых людей. У вторых же преобладала трансверсия C > A, что считается отклонением от нормы.

Мутационный профиль, сложившийся в группе ганцикловира, отличался от всех известных профилей. Он получил название SBSA (single-base substitutions A). На основании того, что SBSA преобладает на одной из цепей ДНК, исследователи предположили, что он возникает из-за ошибок репликации под действием ганцикловира. Для проверки этой гипотезы клоны ГСК/ГКП, полученные из пуповинной крови, культивировали с ганцикловиром, с фоскарнетом или с обоими препаратами. Ганцикловир, как отдельно, так и в комбинации, вызывал гибель клеток и повреждение ДНК. Фоскарнет сам по себе не приводил к таким последствиям. Полногеномное секвенирование выявило повышенную частоту однонуклеотидных замен у клеток, которые культивировались с ганцикловиром. Большая часть замен представляла собой трансверсии C > A с преобладанием на одной цепи ДНК. Мутационный профиль таких клеток был схож с SBSA. Анализ опубликованных ранее данных выявил случаи SBSA-положительного рака у реципиентов ГСК, которым назначали ганцикловир при реактивации вирусной инфекции после трансплантации.

Полученные данные позволяют предположить, что ганцикловир индуцирует мутагенез и злокачественную трансформацию донорских ГСК. Однако авторы отмечают, что трансплантация ГСК — сложный процесс со множеством генотоксических воздействий, поэтому опасные мутации могли стать следствием неучтенных в работе факторов. Более важным результатом исследования являются свидетельства в пользу безопасности применения стволовых клеток.

Источник

Jurrian K. de Kanter, J. K., et al. Antiviral treatment causes a unique mutational signature in cancers of transplantation recipients. // Cell Stem Cell (2021), published online 7 September 2021; DOI: 10.1016/j.stem.2021.07.012

Пресс-релиз

Добавить в избранное

Вам будет интересно