Cercetătorii americani au descoperit că unele tipuri de cancer sunt aproape imposibil de prevenit. Mutațiile care le determină sunt mai puțin dependente de factorii de mediu și mai mult de erorile în copierea ADN în timpul diviziunii celulelor stem. „Lenta.ru” povestește mai detaliat despre noul studiu publicat în revista Science.
Cancerul este rezultatul unei acumulări treptate de mutații care promovează proliferarea necontrolată a celulelor și formarea tumorilor. Ce provoacă aceste mutații? Există factori externi și interni. Cele externe sunt fumatul, dieta nesănătoasă, expunerea la radiații ultraviolete, un stil de viață sedentar. Deci, razele soarelui pot deteriora ADN-ul melanocitelor, ceea ce duce la dezvoltarea melanomului. Influența factorilor externi poate fi slăbită și aceasta este ceea ce se numește prevenirea primară a cancerului. Dar mutațiile pot fi moștenite. În plus, ele apar din erori în copierea ADN-ului în timpul diviziunii celulare.
Anterior, oamenii de știință de la Universitatea Johns Hopkins au sugerat că erorile în copierea ADN-ului pot fi motivul pentru care cancerul este mai probabil să apară în unele țesuturi și organe decât în altele. Această ipoteză s-a bazat pe faptul că în Statele Unite, riscul de a dezvolta cancer de-a lungul vieții în anumite tipuri de țesuturi este puternic corelat cu numărul total de diviziuni ale celulelor stem normale în aceste țesuturi.
De fiecare dată când o celulă stem se divide, există aproximativ trei mutații în ADN-ul său. În mod natural, mai devreme sau mai târziu, modificările vor afecta genele asociate cu cancerul. Cu cât celula este mai des divizată, cu atât este mai mare riscul. Oamenii de știință pot estima riscul relativ de formare a tumorilor maligne în diferite organe. Determinarea contribuției fiecăreia dintre cele trei surse de mutație (mediu, moștenire și diviziune) la cancer este mai dificilă.
La unii pacienți cu cancer, ereditatea și divizarea sunt suficiente pentru dezvoltarea bolii, în altele, unele mutații au fost moștenite (pot fi numite mutații H), altele - endogene - au apărut în timpul copierii ADN-ului (mutații R), iar restul sunt rezultatul factorilor externi (E -mutaţie). Toate acestea complică foarte mult imaginea de ansamblu, dar cercetătorii au găsit în continuare o modalitate de a evalua contribuția celor trei surse. Ei au presupus în mod rezonabil că mutațiile R sunt distribuite uniform între toți oamenii de o anumită vârstă. În același timp, factorii ereditari și de mediu pot varia foarte mult și pot afecta fiecare persoană în moduri diferite.
Foto: Ed Uthman, MD / Wikimedia
Oamenii de știință au analizat cazurile de cancer din 69 de țări, care acoperă condițiile de mediu în care trăiesc un total de 4,8 miliarde de oameni. Datele bolii au fost obținute din arhivele Agenției Internaționale de Cercetare a Cancerului (IARC). S-a dovedit că pentru toate țările există o corelație clară între numărul diviziunilor celulelor stem și riscul de cancer. Și cu cât vârsta este mai mare, cu atât această corelație este mai puternică.
Cum să determinați contribuția la mutațiile fiecăruia dintre cele trei grupuri de factori? Imaginați-vă că toți oamenii de pe Pământ au avut corecții ale mutațiilor ereditare și toată umanitatea a fost relocată pe planeta „B” cu condiții ideale de mediu. Prin urmare, pe această planetă, E și H sunt egale cu zero și toate mutațiile apar din cauza erorilor în copierea ADN-ului în timpul diviziunii celulelor stem. Din păcate, R este întotdeauna mai mare decât zero, deoarece nu există un mecanism perfect pentru copierea genelor. Deși nu trebuie să uităm că erorile de replicare oferă un proces evolutiv, iar copierea ultra-precisă a genelor ar exclude existența umană.
Video promotional:
Să presupunem că un mutagen puternic a fost pulverizat în biosfera planetei "B" care a afectat toate habitatele. Toți oamenii ar fi la fel de probabil să fie afectați de acest factor de-a lungul vieții. Să presupunem că un mutagen crește rata de acumulare a mutațiilor somatice în celulele stem, ca urmare, probabilitatea de cancer crește de 10 ori. Cu alte cuvinte, 90% din toate tumorile maligne apar din expunerea la mediu și pot fi prevenite prin evitarea contactului cu mutagenul.
Să presupunem că trei mutații ale șoferului sunt suficiente pentru ca cancerul să apară. 10% din boli se dezvoltă astfel datorită faptului că toate cele trei mutații sunt asociate cu erori la replicare. Restul sunt consecința diferitelor combinații de mutații E și R. Ponderea tuturor mutațiilor R ale șoferului în populația planetei „B” va fi de 40 la sută, iar acest indicator nu poate fi redus în niciun fel.
Acest exemplu teoretic nu diferă prea mult de situația care s-a dezvoltat cu adenocarcinomul pulmonar. Acest tip de cancer este de 90 la sută evitat prin evitarea expunerii la fumul de tutun. Cu toate acestea, nu s-a dovedit că predispoziția la adenocarcinom este moștenită. Pentru a afla ce proporție de mutații ale șoferului R sunt responsabile pentru acest tip de cancer, cercetătorii au analizat rezultatele studiilor epidemiologice și informații despre secvențele ADN. S-a dovedit că mai mult de o treime (35 la sută) din mutațiile legate de cancer, se datorează erorilor de copiere.
Cancerul de conductă pancreatică poate fi prevenit în doar 37 la sută din cazuri (77 la sută din mutațiile R, 18 la sută din mutațiile E). Tumorile capului, prostatei și oaselor sunt cele mai frecvente din cauza mutațiilor somatice ale șoferului și sunt aproape imposibil de prevenit în cazul schimbărilor în stilul de viață, spre deosebire de cancerele pulmonare, piele sau esofagiene. În general, se estimează că 42% din toate cazurile de cancer pot fi evitate prin eliminarea influențelor mediului.
Ca urmare a îmbătrânirii populației, cancerul devine principala cauză de deces în lume. Prevenirea primară, potrivit specialiștilor, este cea mai bună modalitate de a reduce mortalitatea. Cu toate acestea, nu toate tipurile de tumori maligne pot fi protejate prin reducerea la minimum a impactului negativ al factorilor externi. În acest caz, este necesară prevenirea secundară, adică intervenția medicală timpurie.
Alexandru Enikeev
