Differentiation plasticity of hematopoietic cells

Abstract

Hematopoéza byla mnoho let považována za nezvratný přímočarý proces, který postupným omezováním liniové plasticity vedl k vzniku zralých krevních elementů. V posledních letech se však objevily práce, které poukazují na nečekaně široký potenciál hematopoetických buněk, kdy i z lymfoidních prekurzorů můžou vzniknout zralé myeloidní buňky a naopak. Za fyziologických okolností je krvetvorba striktně regulována a definitivní osud buněk je ovlivněn mnoha faktory, které vedou ke změnám regulačních sítí zahrnujících transkripční faktory, epigenetické či post-transkripční modulátory. Jakékoli narušení této přísné kontroly, způsobené mutacemi nebo jinými událostmi, ovlivňuje proliferaci a liniovou plasticitu hematopoetických prekurzorů. To může vést ke klonálnímu růstu rozličné signifikance či k leukemogenezi. Změny v jednotlivých dráhách pak mohou ovlivnit i citlivost hematologických malignit na léčbu. Pro lepší pochopení hematopoetické regulace jsme se rozhodli popsat změny genové exprese v průběhu fyziologického vývoje zdravých lymfoidních a myeloidních buněk, jakož i u buněk leukemických a to pomocí vlastní zjednodušené platformy založené na PCR v reálném čase. V sortovaných hematopoetických progenitorech a jejich maligních protějšcích jsme vyšetřili expresi 95 genů spojených s diferenciací vybraných...

Hematopoiesis has been for many years seen as a straightforward process based on sequential restriction of cell fate potential leading to production of mature blood cells. In the last decade, however, several works documented an unexpected plasticity of hematopoietic cells with expanded potential of myeloid development from lymphoid progenitors and vice versa. Under physiologic conditions hematopoiesis is tightly controlled and the definite cell fate is denominated by multiple factors that all lead to changes in regulatory networks that include transcription factors, epigenetic changes and post-transcriptional modulations. Any disruption of this strict regulation, caused by mutations or other events, affects the proliferation and lineage fidelity of hematopoietic precursors. This may lead to clonal growth of variable significance or leukemogenesis and may possibly affect the treatment sensitivity of the hematological malignancies. For better understanding of hematopoietic regulation we described gene expression changes during physiological development of lymphoid and myeloid lineages and in leukemic specimens using our own simplified real-time PCR based platform. We investigated expression of 95 genes connected with lymphoid and myeloid differentiation or with leukemogenesis in sorted hematopoietic...