Amerikanska forskare har funnit att vissa typer av cancer är nästan omöjligt att förhindra. Mutationerna som orsakar dem är mindre beroende av miljöfaktorer och mer av fel i DNA-kopiering under stamcellsdelning. "Lenta.ru" berättar mer detaljerat om den nya studien som publicerades i tidskriften Science.
Cancer är resultatet av en gradvis ansamling av mutationer som främjar okontrollerad cellproliferation och bildandet av tumörer. Vad orsakar dessa mutationer? Det finns externa och interna faktorer. Externa är rökning, ohälsosam kost, exponering för ultraviolett strålning, en stillasittande livsstil. Så solens strålar kan skada DNA från melanocyter, vilket leder till utveckling av melanom. Påverkan av yttre faktorer kan försvagas, och det är detta som kallas primär cancerförebyggande. Men mutationer kan ärvas. Dessutom beror de på fel i DNA-kopiering under celldelning.
Tidigare föreslog forskare från Johns Hopkins University att fel i DNA-kopiering kan vara orsaken till att cancer är mer benägna att uppstå i vissa vävnader och organ än i andra. Denna hypotes baserades på det faktum att i USA är risken för att utveckla cancer under hela livet i vissa vävnader starkt korrelerad med det totala antalet uppdelningar av normala stamceller i dessa vävnader.
Varje gång en stamcell delar sig finns det ungefär tre mutationer i dess DNA. Naturligtvis kommer förr eller senare förändringarna att påverka generna förknippade med cancer. Ju oftare en cell delar sig, desto större är risken. Forskare kan uppskatta den relativa risken för att maligna tumörer bildas i olika organ. Att bestämma bidraget från var och en av de tre källorna till mutation (miljö, arv och uppdelning) till cancer är mer utmanande.
Hos vissa cancerpatienter är ärftlighet och uppdelning tillräcklig för utvecklingen av sjukdomen, i andra ärvdes några mutationer (de kan kallas H-mutationer), andra - endogena - dök upp under DNA-kopiering (R-mutationer), och resten är resultatet av yttre faktorer (E -mutation). Allt detta komplicerar i stort den totala bilden, men forskarna fann fortfarande ett sätt att bedöma bidraget från alla tre källorna. De antog rimligen att R-mutationer är jämnt fördelade mellan alla människor i en viss ålder. Samtidigt kan ärftliga och miljömässiga faktorer variera mycket och påverka varje person på olika sätt.
Foto: Ed Uthman, VD / Wikimedia
Forskare analyserade cancerfall i 69 länder och täckte miljöförhållandena där totalt 4,8 miljarder människor lever. Uppgifter om sjukdomar erhölls från arkiven för International Agency for Cancer Research (IARC). Det visade sig att det för alla länder finns ett tydligt samband mellan antalet stamcellsuppdelningar och risken för cancer. Och ju äldre ålder, desto starkare är denna korrelation.
Hur bestämmer man bidraget till mutationer hos var och en av de tre grupper av faktorer? Föreställ dig att alla jordens människor hade ärftliga mutationer korrigerade och hela mänskligheten flyttades till planeten "B" med ideala miljöförhållanden. Följaktligen är E och H på denna planet lika med noll, och alla mutationer uppstår på grund av fel i kopiering av DNA under stamcellsdelning. Tyvärr är R alltid större än noll, eftersom det inte finns någon perfekt mekanism för att kopiera gener. Även om vi inte får glömma att replikationsfel tillhandahåller en evolutionär process, och ultra-exakt kopiering av gener skulle utesluta människans existens.
Kampanjvideo:
Anta att ett kraftfullt mutagen sprutades in i biosfären på planeten B som påverkade alla livsmiljöer. Alla människor är lika troliga att påverkas av denna faktor under hela deras liv. Anta att ett mutagen ökar hastigheten för ackumulering av somatiska mutationer i stamceller, som ett resultat ökar sannolikheten för cancer 10 gånger. Med andra ord, 90 procent av alla maligna tumörer härrör från exponering för miljön, och de kan förhindras genom att undvika kontakt med mutagen.
Anta att tre förarmutationer är tillräckliga för att cancer ska uppstå. 10 procent av sjukdomarna utvecklas alltså på grund av att alla tre mutationer är förknippade med replikationsfel. Resten är en konsekvens av olika kombinationer av E- och R-mutationer. Andelen av alla förare R-mutationer i befolkningen på planeten "B" kommer att vara 40 procent, och denna indikator kan inte minskas på något sätt.
Detta teoretiska exempel skiljer sig inte mycket från situationen som utvecklades med lungadenokarcinom. Denna typ av cancer kan undvikas 90 procent genom att undvika exponering för tobaksrök. Det har emellertid inte bevisats att predispositionen till adenokarcinom ärvs. För att ta reda på vilken andel av förarens R-mutationer som är ansvariga för denna typ av cancer, analyserade forskarna resultaten från epidemiologiska studier och information om DNA-sekvenser. Mer än en tredjedel (35 procent) av cancerrelaterade mutationer, visade det sig, beror på kopieringsfel.
Cancer i bukspottkörteln kan endast förebyggas i endast 37 procent av fallen (77 procent av R-mutationer, 18 procent av E-mutationer). Tumörer i huvudet, prostata och ben är vanligast från somatiska förarens mutationer och är nästan omöjliga att förhindra med livsstilsförändringar, till skillnad från lung-, hud- eller matstrupscancer. Sammantaget beräknas det att 42 procent av alla cancerformer kan undvikas genom att eliminera miljöpåverkan.
Som ett resultat av en åldrande befolkning blir cancer den ledande dödsorsaken i världen. Primärt förebyggande, enligt experter, är det bästa sättet att minska dödligheten. Men inte alla typer av maligna tumörer kan skyddas genom att minimera den negativa effekten av yttre faktorer. I detta fall är sekundär förebyggande nödvändig, det vill säga tidig medicinsk intervention.
Alexander Enikeev
