Углублённое генетическое исследование показало, как курение связано с развитием рака в самых разных органах. Выявлена связь между количеством выкуриваемых сигарет и числом мутаций в опухолевой ДНК .
Негативные последствия курения хорошо известны, они неоднократно тщательно изучались.
Ежегодно от болезней, связанных с курением, умирает около 6 миллионов человек. Если эта тенденция сохранится, то, по прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), общее количество умерших от курения в XXI веке составит около 1 миллиарда человек.
Однако до сих пор неясно, как именно возникает огромное количество разновидностей рака в разных частях тела. На сегодняшний день курение связывают с 17 видами онкологических заболеваний, но генетические механизмы этой связи пока непонятны.
Учёные из Института Сенгера (Wellcome Trust Sanger Institute) и Королевского колледжа в Лондоне (King’s College London) совместно с коллегами из Лос-Аламосской национальной лаборатории (Los Alamos National Laboratory) недавно провели углублённое исследование генетических особенностей рака, связанного с курением. Результаты работы были опубликованы в журнале Science .
Проведённое исследование стало самым подробным в своей области. Учёные исследовали ДНК 5 тысяч опухолей, сравнили опухоли, возникшие у некурящих людей, с опухолями курильщиков и изучили генетические различия.
Также у специалистов была возможность изучить мутационные подписи и подсчитать количество мутаций в каждой опухоли.
Подсчёт мутаций, связанных с курением
Благодаря имеющимся данным, исследователи смогли подсчитать количество мутаций, вызываемых одной сигаретой. Оказалось, что пачка сигарет в день является причиной определённого и вполне предсказуемого числа мутаций, появляющихся в течение года в клетках лёгких.
«Раньше у нас были обширные эпидемиологические доказательства связи курения и рака, а сейчас мы можем пронаблюдать и оценить молекулярные изменения в ДНК, происходящие во время курения», — говорит руководитель исследования, доктор Людмил Александров (Ludmil Alexandrov) из Лос-Аламоса.
«В ходе этого исследования мы обнаружили, что люди, выкуривающие по пачке сигарет в день, в среднем получают по 150 дополнительных мутаций в лёгких. Это объясняет, почему риск развития рака лёгких у курильщиков так высок».
сообщает соавтор исследования профессор Дэвид Филлипс (David Phillips) из Королевского колледжа в Лондоне.
Группа исследователей также описала, какие мутации сигареты вызывают в других органах. Учёные пришли к выводу, что пачка в день приводит к:
- 97 мутациям в каждой клетке гортани;
- 39 мутациям в каждой клетке глотки;
- 23 мутациям в каждой клетке рта;
- 18 мутациям в каждой клетке мочевого пузыря;
- 6 мутациям в каждой клетке печени.
Раньше было сложно определить, как мутации затрагивают другие органы, помимо лёгких. Новое исследование продемонстрировало механизм, при помощи которого табак становится причиной опухолей в различных органах и тканях.
«Мутации, вызванные непосредственным влиянием канцерогенов табака, обнаруживались преимущественно в органах, контактирующих с вдыхаемым дымом. Остальные же клетки тела страдают преимущественно от непрямого воздействия. Курение воздействует на важнейшие клеточные процессы, что и приводит к развитию мутаций в ДНК», — отмечает Дэвид Филлипс.
Один из пяти механизмов повреждения ДНК в результате курения, наиболее распространённый, лежит и в основе развития онкологических заболеваний, не связанных с курением. Учёные установили, что курение «разгоняет» клеточные часы и приводит к преждевременному накоплению мутаций в ДНК.
Будущее онкологических исследований
Учёные удивлены некоторыми из полученных результатов. Онкологические заболевания, связанные с курением, оказались более сложными, чем предполагалось.
Профессор Майк Страттон (Sir Mike Stratton) из Института Сенгера, второй руководитель исследования, говорит: «Это исследование, посвящённое курению, показало, что изучение ДНК опухолей может дать новую информацию, касающуюся развития рака и, возможно, его предотвращения».
Доктор Людмил Александров, отвечая на вопрос корреспондента издания Medical News Today. о будущих исследованиях, сказал:
— Эта работа показала, что определение молекулярного профиля онкологических пациентов может быть использовано для выявления механизмов, при помощи которых канцерогены вызывают рак. Мы планируем изучать другие известные факторы развития онкологических заболеваний. Например, сейчас мы исследуем влияние ожирения на развитие рака.
А когда у доктора Александрова спросили, чем бы он занялся, если бы у него было неограниченное количество времени и денег на исследования, он ответил:
— Я бы создал молекулярные профили всех людей в мире, живущих с онкологическими диагнозами. Это помогло бы лучше понять причины развития рака и разработать новые стратегии борьбы с ним.
Полученные результаты стали важной вехой в изучении влияния онкологических заболеваний, связанных с курением, на ДНК. Впереди ещё много работы, но такие открытия приближают нас к пониманию и предотвращению рака на молекулярном уровне.
