Dodano: 13 kwietnia 2022r.

Badania mutacji DNA ujawniają, dlaczego większość palaczy nie choruje na raka płuc

Palenie papierosów jest główną przyczyną raka płuc, jednak choroba ta rozwija się u mniejszości palaczy. Nowe badania sugerują, że u niektórych osób palących papierosy tworzą się mechanizmy chroniące ich przed nowotworem poprzez ograniczanie mutacji. Odkrycia te mogą pomóc w identyfikacji osób palących, u których ryzyko zachorowania jest zwiększone i które w związku z tym wymagają szczególnie uważnej obserwacji.

Badania mutacji DNA ujawniają, dlaczego większość palaczy nie choruje na raka płuc

 

- To może być ważny krok w kierunku zapobiegania i wczesnego wykrywania ryzyka zachorowania na raka płuc. Współcześnie większość wysiłków koncentruje się wokół walki z późnym stadium choroby – mówi współautor odkrycia prof. medycyny Simon Spivack.

Badania zostały przeprowadzone przez naukowców z Albert Einstein College of Medicine i opublikowane w „Nature Genetics” (DOI: 10.1038/s41588-022-01035-w).

Kłopoty z sekwencjonowaniem DNA

Od dawna naukowcy uważali, że palenie prowadzi do raka płuc poprzez wywoływanie mutacji DNA w prawidłowych komórkach płuc. - Jednak aż do naszych badań nie można było tego udowodnić, ponieważ nie istniał sposób na dokładne określenie ilości mutacji w normalnych komórkach - tłumaczy współautor publikacji prof. Jan Vijg. Badacz pokonał tę przeszkodę kilka lat temu, opracowując ulepszoną metodę sekwencjonowania całych genomów pojedynczych komórek.

Metody sekwencjonowania całych genomów pojedynczych komórek mogą wprowadzać błędy, które trudno odróżnić od prawdziwych mutacji - co jest poważną wadą w przypadku analizowania komórek zawierających rzadkie i przypadkowe mutacje. Dr Vijg rozwiązał ten problem, opracowując nową technikę sekwencjonowania zwaną SCMDA, która uwzględnia i redukuje błędy sekwencjonowania.

Badacze z Einstein College wykorzystali SCMDA do porównania krajobrazu mutacji prawidłowych komórek nabłonka płuc (tj. komórek wyściełających płuca) pochodzących od dwóch typów osób: 14 nigdy niepalących w wieku od 11 do 86 lat oraz 19 palaczy w wieku od 44 do 81 lat, którzy wypalili maksymalnie 116 paczkolat (jeden paczkorok palenia równa się 1 paczce papierosów wypalanej dziennie przez rok). Komórki zostały pobrane od pacjentów poddawanych bronchoskopii w ramach badań diagnostycznych niezwiązanych z rakiem. - Komórki nabłonka płuc żyją lata, a nawet dziesięciolecia, dlatego mogą gromadzić mutacje związane z wiekiem i paleniem - mówi prof. Spivack. - Spośród wszystkich typów komórek płuc te należą do najbardziej narażonych na rozwój nowotworu – dodaje.

Mutacje powodowane przez palenie

Badacze odkryli, że mutacje gromadziły się w komórkach płuc osób niepalących wraz z wiekiem oraz że znacznie więcej mutacji stwierdzono w komórkach płuc osób palących. - Doświadczalnie potwierdzamy, że palenie zwiększa ryzyko zachorowania na raka płuc poprzez zwiększenie częstości mutacji, tak jak wcześniej przypuszczano – mówi prof. Spivack. - Jest to prawdopodobnie jeden z powodów, dla których tak niewiele osób niepalących choruje na raka płuc, podczas gdy choroba występuje u 10 do 20 proc. osób palących przez całe życie – dodaje.

Kolejny wniosek z badania jest taki, że liczba mutacji wykrywanych w komórkach płuc wzrastała wraz z liczbą lat palenia papierosów. Przypuszczalnie rosło też ryzyko zachorowania na raka płuc. Co ciekawe, wzrost liczby mutacji zatrzymał się po 23 paczkolatach palenia.

- Osoby palące najwięcej nie miały największej liczby mutacji – mówi prof. Spivack. - Nasze dane sugerują, że osoby te mogły przeżyć tak długo pomimo intensywnego palenia, ponieważ udało im się powstrzymać dalsze gromadzenie się mutacji. Wyrównanie ich poziomu mogło wynikać z bardzo sprawnego systemu naprawy uszkodzeń DNA lub detoksykacji dymu papierosowego – tłumaczy naukowiec.

Odkrycie to doprowadziło do wyznaczenia nowego kierunku badań. - Chcemy teraz opracować nowe testy, które pozwolą zmierzyć zdolność danej osoby do naprawy uszkodzeń DNA lub detoksykacji, co może stanowić nowy sposób oceny ryzyka zachorowania na raka płuc - mówi prof. Vijg.

 

Źródło: Albert Einstein College of Medicine, fot. Pixnio