Clonal hematopoiesis (CH) er en tilstand, der ofte observeres hos ældre personer og opstår som følge af en udvidet hæmatopoietisk stamcelle- og stamcelleklon (HSPC), der bærer en genetisk mutation¹. Det er blevet foreslået, at i en alder af 50, de fleste individer vil have erhvervet et gennemsnit på fem exonic mutationer i hver HSPC², men de fleste af disse mutationer vil resultere i ringe eller ingen fænotypiske konsekvenser for den enkelte. Men hvis en af disse mutationer ved en tilfældighed giver HSPC en konkurrencemæssig fordel – f.eks. ved at fremme dens spredning, selvfornyelse, overlevelse eller en kombination af disse – kan dette føre til præferenceudvidelsen af den mutante klon i forhold til de andre HSC’er. Som følge heraf vil mutationen i stigende grad sprede sig gennem det hæmatopoietiske system, da det muterede HSPC giver anledning til modne blodlegemer, hvilket fører til en tydelig population af muterede celler i det perifere blod. Mens mutationer i snesevis af forskellige kandidat driver gener har været forbundet med kloniske begivenheder inden for hæmatopoietiske system, blandt disse, mutationer i DNA methyltransferase 3 alpha (DNMT3A) og ti elleve translokation 2 (TET2) er de mest udbredte³. Flere epidemiologiske undersøgelser har vist, at personer, der bærer disse genetiske mutationer, har en betydeligt højere risiko for hjerte-kar-sygdom (CVD), slagtilfælde og all-kausal^{dødelighed 3,4,5,6,7}. Mens disse undersøgelser har identificeret, at der er en sammenhæng mellem CH og øget forekomst af CVD og slagtilfælde, ved vi ikke, om dette forhold er årsagssammenhæng eller en fælles epiphenomenon med aldringsprocessen. For at få en bedre forståelse af denne forening kræves der korrekte dyremodeller, der korrekt opsummerer CH’s menneskelige tilstand.

Flere CH dyremodeller er blevet etableret af vores gruppe og andre ved hjælp af zebrafisk, mus og ikke-menneskelige primater^{8,9,10,11,12,13,14}. Disse modeller anvender ofte hæmatopoietiske rekonstitutionsmetoder ved transplantation af genetisk modificerede celler, nogle gange ved hjælp af Cre-lox rekombination eller CRISPR-systemet. Denne tilgang giver mulighed for analyse af en specifik genmutation i hæmatopoietiske celler for at vurdere, hvordan det bidrager til sygdomsudvikling. Derudover anvender disse modeller ofte congeniske eller reporterceller til at skelne virkningerne af mutantceller fra normale eller vilde celler. I mange tilfælde er en pre-conditioning regime er forpligtet til at kunne engraft donor hæmatopoietiske stamceller.

I øjeblikket kan transplantationen af knoglemarv til recipientmus opdeles i to hovedkategorier: 1) myeloablativ konditionering og 2) ikke-betinget transplantation. Myeloablativ konditionering kan opnås ved en af to metoder, nemlig total kropsbestråling (TBI) eller kemoterapi¹⁵. TBI udføres ved at udsætte modtageren for en dødelig dosis gamma- eller røntgenbestråling, generere DNA-brud eller krydsforbindelser i hurtigt dividere celler, hvilket gør dem uoprettelige¹⁶. Busulfan og cyclophosphamide er to almindeligt anvendte kemoterapi lægemidler, der forstyrrer den hæmatopoietiske niche og ligeledes forårsage DNA-skader på hurtigt at opdele celler. Nettoresultatet af myeloablativ forudsætning er apoptose af hæmatopoietiske celler, som ødelægger modtagerens hæmatopoietiske system. Denne strategi giver ikke kun mulighed for en vellykket engraftment af donor HSC’er, men kan også forhindre graft afvisning ved at undertrykke modtagerens immunsystem. Men myeloablative forudsætninger har alvorlige bivirkninger såsom skader på væv og organer og deres hjemmehørende immunceller samt ødelæggelse af den indfødte knoglemarvsnicher¹⁷. Der er derfor foreslået alternative metoder til at overvinde disse uønskede bivirkninger, navnlig med hensyn til skader på organer af interesse. Disse metoder omfatter afskærmet bestråling af recipientmus og adoptiv-BMT til ikke-betingede mus^9,17. Afskærmning af brystkassen, bughulen, hovedet eller andre regioner mod bestråling ved placering af blybarrierer beskytter væv af interesse mod de skadelige virkninger af bestråling og opretholder deres bosiddende immuncellepopulation. På den anden side har den adoptiv BMT af HSC’er til ikke-betingede mus en yderligere fordel, fordi den bevarer den indfødte hæmatopoietiske niche. I dette manuskript beskriver vi protokollerne og resultaterne af HSPC-engraftment efter flere transplantationsregimer hos mus, specifikt levering af HSPC til TBI-mus, til mus, der delvist er afskærmet mod bestråling, og til ikke-betingede mus. Det overordnede mål er at hjælpe forskerne med at forstå de forskellige fysiologiske virkninger af hver metode samt hvordan de påvirker eksperimentelle resultater i fastsættelsen af CH og hjerte-kar-sygdomme.