Genetic variation exposes regulators of blood cell formation in vivo in humans

In this project we aim to find regulators of blood cell formation using an population-genetic approach. Unlike traditional studies on hematopoiesis in vitro or in animal models, we exploit natural genetic variation to identify DNA sequence variants and genes that influence blood cell formation in vivo in humans. Instead of inserting artificial mutations in mice, we study the effects of natural genetic variants.

Using large scale population-based materials, mathematical modeling, and the latest genomics and genome editing techniques we will identify sequence variants and genes influencing specific stages of adult and fetal/perinatal hematopoiesis and study their functions and disease and trait associations.

The project is carried out in strong environments and involves researchers at Lund University, Royal Institute of Technology and deCODE Genetics. It aim to provide a first detailed analysis of how genetic variation influences human hematopoiesis, potentially increasing our understanding, and abilities to control, diseases marked by abnormal blood cell formation (e.g., leukemia). The project is funded by major grants, including from the Swedish Research Council, the Swedish Cancer Society, and the European Research Council (ERC, under the European Union´s Horizon2020 research and innovation programme (grant agreement No 770992)).

Människans blodceller bildas genom utväxt och utmognad av blodstamceller. Hundratals miljoner nya blodceller varje dygn. Processen är hårt reglerad, och känslig för störningar i de genetiska program som styr den.

Vi vill förstå hur den genetiska variation som naturligt förekommer mellan individer påverkar blodcellsbildning. För att utforska vår hypotes kommer vi att utveckla ny metodik för att identifiera gener och genvarianter som reglerar hematopoies hos människa från populationsbaserat material. Genom att mäta fluktuationer i blodcellsmönster hos många (tusentals) personer och relatera mätningarna till genetiska markörer kan gener som styr hematopoies hittas, utan artificiella laboratorieexperiment. För detta krävs bl a högupplösande metoder för att kvantifiera blodceller, samt matematiska modeller för att koppla variation i cellmönster till genetiska markörer. Gruppens arbete bygger på stora populationsbaserade provmaterial, avancerad matematik och avancerade genetiska analysmetoder. Genom att tillämpa vår metodik på unika provmaterial från Sverige och Island kommer vi att identifiera gener och genvarianter som reglerar blodbildning, och karakterisera dessa i ytterligare studier. Vi är intresserade av hur sådan variation påverkar risken att drabbas av blodcancer. Vi är också intresserade av hur den kan utnyttjas för att exponera gener och molekylära mekanismer som kan nyttjas för att styra produktionen av blodkroppar för kliniska syften (t ex för blodcancerbehandling).