Ко дню ДНК: восстановление генома может защитить курильщиков от рака

25 апреля —  всемирный день ДНК. В этот день в 1953 году в одном из самых престижных научных журналов — Nature — вышла статья Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика о структуре ДНК.

К этой дате приводим результаты нового исследования. На протяжении десятилетий исследователи подозревали, что химические канцерогены в сигаретном дыме повреждают ДНК и приводят к мутациям, вызывающим рак.

Однако до сих пор эта теория не могла быть окончательно доказана, поскольку не было способа точно измерить мутации в нормальных клетках.

Недавно исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна, Бронкс (штат Нью-Йорк) использовали новые методы для оценки генетических мутаций среди клеток лёгких у заядлых курильщиков и людей, которые не курили.

Они обнаружили, что у курильщиков было значительно больше мутаций в клетках лёгких, чем у некурящих. Но вместе с тем у заядлых курильщиков не было больше мутаций, чем у менее заядлых курильщиков.

Для исследования учёные взяли образцы клеток лёгких и дыхательных путей у 33 человек, в том числе:

·                12 взрослых без истории курения в возрасте 18–86 лет

·                2 подростков без истории курения

·                19 курильщиков, в том числе 7 бывших и 12 нынешних курильщиков в возрасте 44–81 года

Исследователи отметили, что у 14 из 19 курильщиков и у одного некурящего был диагностирован рак лёгких.

Для анализа клеток эксперты использовали одноклеточную амплификацию с множественным смещением (SCMDA). Они разработали метод SCMDA ещё в 2017 году, чтобы уменьшить ошибки секвенирования и лучше идентифицировать мутации по сравнению с другими одноклеточными методами секвенирования всего генома.

В конце концов, было обнаружено, что мутации клеток лёгких человека накапливаются с возрастом и что курильщики имеют больше мутаций, чем некурящие.

При этом не наблюдалось статистически значимого количества мутаций в генах-драйверах рака, таких как Notch1.

Это, по словам специалистов, не было неожиданным результатом, поскольку мутации происходят случайным образом.

Самым интересным открытием было то, что частота мутаций снижается после 23 лет курения. Это означает, что заядлые курильщики не обязательно имели больше мутаций, чем курильщики с менее сильной интенсивностью потребления сигарет.  

Это явление не связано с заболеваемостью раком, так как частота мутаций у пациентов с раком существенно не отличалась от тех, у кого не было онкологии.

Чтобы объяснить, почему частота мутаций выровнялась после 23 лет, соавтор исследования доктор Ян Вийг, профессор и заведующий кафедрой генетики в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, прокомментировал результаты: «Во-первых, некоторые курильщики могут иметь хорошие системы детоксикации, чтобы заботиться о мутагенных соединениях в табачном дыме, прежде чем они смогут нанести повреждение ДНК геному клетки. Во-вторых, у них могут быть превосходные системы репарации ДНК, которые заботятся о повреждении ДНК и быстро восстанавливают её с несколькими ошибками, которые обычно вызывают мутации»

Подводя итог своей работе, исследователи отметили, что их анализ показывает увеличение риска рака лёгких из-за курения за счёт повышения частоты генетических мутаций.

Больше о геноме – читайте здесь.