В ходе недавнего исследования ученые выяснили, каким образом табачный дым делает клетки легких склонными к мутациям и злокачественному перерождению.
Главная причина рака легких давно известна — это курение. Эксперты считают, что табачный дым отвечает за 85% случаев заболевания. Прослеживается четкая связь: в настоящее время в развитых странах число курильщиков уменьшается, параллельно снижается заболеваемость раком легких.
Для многих курильщиков связь между сигаретами и онкозаболеваниями выглядит иллюзорной. Некоторые даже воспринимают ее как выдумку медиков, рассказывают истории в духе «дед курил и до ста лет дожил».
На этот раз ученые четко показали, как токсичные вещества табачного дыма оказывают эпигенетические эффекты — изменяют активность генов и свойства клеток.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
«Раковые ванны»
Эпигенетические изменения бывают разными, одно из них — метилирование. К началу ДНК-кода присоединяются метильные группы. Чаще всего это приводит к тому, что определенный ген «замолкает», становится неактивен, и соответствующий белок перестает синтезироваться.
Ученые знают, что эпигенетические эффекты, в частности, вызванные тем же табачным дымом, могут способствовать развитию рака. Но до сих пор не удавалось толком объяснить, каким образом эти эффекты изменяют работу важных генов и молекулярные сигналы в клетках.
Для того чтобы разобраться в этом вопросе, исследователи из США вырастили в лаборатории клетки бронхов и ежедневно в течение 15 месяцев погружали их в жидкий аналог сигаретного дыма — раствор с токсичными веществами. Такие «ванны» аналогичны выкуриванию 1–2 пачек сигарет ежедневно в течение 20–30 лет.
Метилирование и повреждение ДНК
Уже через 10 дней с начала эксперимента было обнаружено, что в клетках, которые подвергались воздействию «жидких сигарет», было намного больше повреждений ДНК, чем в «некурящих» клетках. Причем, эффект напоминал тот, который вызывают свободные радикалы. Кстати, они тоже присутствуют в сигаретном дыме.
В течение последующих трех месяцев в «курящих» клетках примерно вдвое увеличилось содержание EZH2 — биологически активного вещества, которое заставляет «молчать» гены. Считается, что именно оно вызывает метилирование ДНК.
Затем, после трех месяцев «купаний», уровень EZH2 стабилизировался, но теперь в клетках в 2–3 раза увеличилось содержание DNMT1. Этот фермент поддерживает метилирование генов, известных как гены-супрессоры опухолей. Они предотвращают злокачественное перерождение клеток. Метильные группы заставляют эти гены «молчать», и виной тому — табачный дым.
Через 3-6 месяцев с момента начала эксперимента уровни EZH2 и DNMT1 в клетках нормализовались, но их эффекты все еще сохранялись спустя 10–15 месяцев.
Ученые обнаружили, что курение подавляет в клетках бронхов сотни генов, которые предотвращают развитие злокачественных опухолей. В то же время, примерно в пять раз увеличилась активность гена KRAS, мутации в котором приводят к злокачественным опухолям.
Время играет важную роль
Во время эксперимента ученые наблюдали лишь эпигенетические эффекты, они не обнаружили мутаций в ДНК клеток, генах-супрессорах и гене KRAS.
Когда в гене KRAS искусственно вызывали мутацию, нормальные клетки бронхов превращались в опухолевые. Если бы гены-супрессоры работали нормально, они смогли бы «задавить» чрезмерную активность KRAS и предотвратить рак. Оказалось, что большую роль играет временной фактор. Для того чтобы клетка стала восприимчивой к мутациям, в ДНК должно накопиться большое количество метильных групп. Это произошло спустя 15 месяцев после воздействия «сигаретными» токсинами. А срок в 6 месяцев оказался слишком коротким.
Это означает, что риск рака напрямую зависит от стажа курильщика. С годами, под действием табачного дыма, в клетках накапливаются эпигенетические эффекты, и они становятся все более восприимчивы к мутациям.
Важные выводы
Исследователи считают, что после отказа от курения со временем снижается уровень метилирования ДНК, параллельно с ним — и риск рака. Это подтверждают предыдущие исследования. У людей, которые отказались от сигарет более 10 лет назад, риски намного ниже, чем у тех, кто остался верен вредной привычке.
Второй важный вывод состоит в том, что деметилирующие препараты могли бы снизить риск рецидива у пациентов, которые перенесли операцию по поводу рака легких на ранней стадии. В настоящее время такие лекарства уже проходят клинические испытания.
Ученые отмечают: все, что они наблюдали, происходило в пробирке в лаборатории. Как подобные процессы протекают в теле человека — это еще предстоит выяснить.
Все курильщики находятся в группе повышенного риска по раку легких. Важно регулярно проходить скрининг — это дает возможность выявить болезнь на ранних стадиях и вовремя начать лечение. Запишитесь на прием к врачу в Европейской клинике и узнайте, какие виды скрининга рекомендованы в вашем случае.
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
