Как сообщается в Journal Science, исследование обеспечивает прямую связь между количеством выкуриваемых за всю жизнь сигарет и количеством мутаций в ДНК опухоли. Самый высокий уровень мутаций наблюдался при раке легких, но опухоли в других частях тела также содержали эти связанные с курением мутации, что объясняет, как курение вызывает многие типы рака у человека.Табакокурение уносит жизни не менее шести миллионов человек каждый год, и, если нынешние тенденции сохранятся, Всемирная организация здравоохранения прогнозирует более 1 миллиарда смертей, связанных с табаком, в этом столетии.
Курение было эпидемиологически связано как минимум с 17 типами рака человека, но до сих пор никто не видел механизмов, с помощью которых курение вызывает многие из этих типов рака.Рак вызывается мутациями в ДНК клетки.
В первом всестороннем анализе ДНК рака, связанного с курением, исследователи изучили более 5000 опухолей, сравнивая рак у курильщиков с раком у людей, которые никогда не курили. Они обнаружили определенные молекулярные отпечатки повреждений ДНК — называемые мутационными сигнатурами — в ДНК курильщиков и подсчитали, сколько именно этих мутаций было обнаружено в различных опухолях.Авторы обнаружили, что в среднем курение пачки сигарет в день приводит к 150 мутациям в каждой клетке легких каждый год.
Эти мутации представляют собой индивидуальные потенциальные отправные точки для каскада генетических повреждений, которые в конечном итоге могут привести к раку. Количество мутаций в любой раковой клетке будет варьироваться от человека к человеку, но это исследование показывает дополнительную мутационную нагрузку, вызванную табаком.
Доктор Людмил Александров, первый автор из Лос-Аламосской национальной лаборатории, сказал: «Раньше у нас было большое количество эпидемиологических данных, связывающих курение с раком, но теперь мы можем наблюдать и количественно определять молекулярные изменения в ДНК, вызванные курением сигарет. С помощью этого исследования мы обнаружили, что у людей, которые выкуривают пачку сигарет в день, ежегодно в легких развиваются в среднем 150 дополнительных мутаций, что объясняет, почему у курильщиков такой высокий риск развития рака легких ».Были затронуты и другие органы, при этом исследование показало, что упаковка в день приводила к примерно 97 мутациям в каждой клетке гортани, 39 мутациям глотки, 23 мутациям рта, 18 мутациям мочевого пузыря и 6 мутациям в каждой клетке. клетки печени каждый год.До сих пор не было полностью понято, как курение увеличивает риск развития рака в частях тела, которые не контактируют с дымом.
Однако исследование выявило различные механизмы, с помощью которых курение табака вызывает эти мутации, в зависимости от пораженной области тела.Профессор Дэвид Филлипс, автор статьи и профессор канцерогенеза в окружающей среде в Королевском колледже Лондона, сказал: «Результаты представляют собой смесь ожидаемого и неожиданного и показывают картину прямых и косвенных эффектов. Мутации, вызванные прямым повреждением ДНК из-за канцерогены в табаке были обнаружены в основном в органах, которые вступают в прямой контакт с вдыхаемым дымом. Напротив, другие клетки тела страдали только косвенным повреждением, поскольку курение табака, по-видимому, влияет на ключевые механизмы в этих клетках, которые, в свою очередь, мутируют ДНК ».
Исследование выявило как минимум пять различных процессов повреждения ДНК из-за курения сигарет. Самым распространенным из них является мутационная сигнатура, уже обнаруженная при всех раковых заболеваниях. В этом случае курение табака, кажется, ускоряет скорость клеточных часов, которые преждевременно мутируют ДНК.
Профессор сэр Майк Стрэттон, со-ведущий автор из Института Сэнгера Wellcome Trust, сказал: «Геном каждого рака представляет собой своего рода« археологическую запись », записанную в самом коде ДНК, о воздействии, вызвавшей мутации, приводящие к рак. Наши исследования показывают, что курение табака вызывает рак гораздо сложнее, чем мы думали.
Действительно, мы не до конца понимаем основные причины многих типов рака, и есть другие известные причины, такие как ожирение, о которых мы мало знаем. Это исследование курения говорит нам, что изучение ДНК рака может дать новые провокационные ключи к разгадке того, как он развивается, и, следовательно, потенциально, как его можно предотвратить ».