Clonal hematopoiesis (CH) er en tilstand som ofte observeres hos eldre individer og oppstår som følge av en utvidet hematopoietisk stamme og stamcelle (HSPC) klone som bærer en genetisk mutasjon¹. Det har blitt antydet at i en alder av 50 år vil de fleste individer ha fått i gjennomsnitt fem eksoniske mutasjoner i hver HSPC², men de fleste av disse mutasjonene vil resultere i små eller ingen fenotypiske konsekvenser for individet. Men hvis en av disse mutasjonene ved en tilfeldighet gir HSPC et konkurransefortrinn – for eksempel ved å fremme spredning, selvfornyelse, overlevelse eller en kombinasjon av disse – kan dette føre til den foretrukne utvidelsen av mutantklonen i forhold til de andre HSPCene. Som et resultat vil mutasjonen i økende grad spre seg gjennom det hematopoietiske systemet, da den muterte HSPC gir opphav til modne blodlegemer, noe som fører til en tydelig populasjon av muterte celler i perifert blod. Mens mutasjoner i dusinvis av forskjellige kandidatdrivergener har vært forbundet med kloniske hendelser i det hematopoietiske systemet, er mutasjoner i DNA-metyltransferase 3 alfa (DNMT3A) og ti elleve translokasjon 2 (TET2) de mest utbredte³. Flere epidemiologiske studier har funnet at personer som bærer disse genetiske mutasjonene har en betydelig høyere risiko for kardiovaskulær sykdom (CVD), hjerneslag og all-kausal^{dødelighet 3,4,5,6,7}. Selv om disse studiene har identifisert at det finnes en sammenheng mellom CH og økt forekomst av CVD og hjerneslag, vet vi ikke om dette forholdet er årsakssammenheng eller et delt epifenomenon med aldringsprosessen. For å få en bedre forståelse av denne foreningen, er det nødvendig med riktige dyremodeller som riktig rekapitulerer den menneskelige tilstanden til CH.

Flere CH dyremodeller er etablert av vår gruppe og andre ved hjelp av sebrafisk, mus og ikke-menneskelige primater^{8,9,10,11,12,13,14}. Disse modellene bruker ofte hematopoietiske rekonstitueringsmetoder ved transplantasjon av genetisk modifiserte celler, noen ganger ved hjelp av Cre-lox rekombinasjon eller CRISPR-systemet. Denne tilnærmingen gjør det mulig for analyse av en bestemt genmutasjon i hematopoietiske celler å vurdere hvordan det bidrar til sykdomsutvikling. I tillegg bruker disse modellene ofte congenic eller reporterceller for å skille effekten av mutantceller fra normale eller ville celler. I mange tilfeller er det nødvendig med et prekondisjoneringsregime for å lykkes med å engraft donor hematopoietiske stamceller.

For tiden kan transplantasjonen av benmarg til mottakermus deles inn i to hovedkategorier: 1) myeloablativ kondisjonering og 2) ikke-betinget transplantasjon. Myeloablativ kondisjonering kan oppnås ved en av to metoder, nemlig total kroppsbestråling (TBI) eller kjemoterapi¹⁵. TBI utføres ved å utsette mottakeren for en dødelig dose gamma- eller røntgenbestråling, generere DNA-pauser eller krysskoblinger i raskt dele celler, noe som gjør dem uopprettelige¹⁶. Busulfan og cyklofosfamid er to ofte brukte kjemoterapimedisiner som forstyrrer den hematopoietiske nisjen og på samme måte forårsaker DNA-skade på raskt delte celler. Nettoresultatet av myeloablativ forutsetning er apoptose av hematopoietiske celler, som ødelegger mottakerens hematopoietiske system. Denne strategien tillater ikke bare vellykket engraftment av donor HSPCs, men kan også forhindre graft avvisning ved å undertrykke mottakerens immunsystem. Imidlertid har myeloablativ forutsetning alvorlige bivirkninger som skade på vev og organer og deres bosatte immunceller samt ødeleggelse av den innfødte benmargsnisjen¹⁷. Derfor er det foreslått alternative metoder for å overvinne disse uønskede bivirkningene, spesielt med hensyn til skade på organer av interesse. Disse metodene inkluderer skjermet bestråling av mottakermus og adoptiv BMT til ikke-kondisjonerte mus^9,17. Skjerming av thorax, bukhule, hode eller andre regioner fra bestråling ved plassering av blybarrierer holder vev av interesse beskyttet mot de skadelige effektene av bestråling og opprettholder deres bosatte immuncellepopulasjon. På den annen side har adoptiv BMT av HSPCer til ikke-kondisjonerte mus en ekstra fordel fordi den bevarer den innfødte hematopoietiske nisjen. I dette manuskriptet beskriver vi protokollene og resultatene av HSPC-engraftment etter flere transplantasjonsregimer hos mus, spesielt levering av HSPC til TBI-mus, til mus delvis skjermet fra bestråling og til ikke-kondisjonerte mus. Det overordnede målet er å hjelpe forskere med å forstå de forskjellige fysiologiske effektene av hver metode, samt hvordan de påvirker eksperimentelle resultater i innstillingen av CH og kardiovaskulær sykdom.