Američtí vědci zjistili, že některým typům rakoviny je téměř nemožné zabránit. Mutace, které je způsobují, jsou méně závislé na faktorech prostředí a více na chybách při kopírování DNA během dělení kmenových buněk. "Lenta.ru" vypráví podrobněji o nové studii zveřejněné v časopise Science.
Rakovina je výsledkem postupné akumulace mutací, které podporují nekontrolovanou buněčnou proliferaci a tvorbu nádorů. Co způsobuje tyto mutace? Existují vnější a vnitřní faktory. Vnější jsou kouření, nezdravá strava, expozice ultrafialovému záření, sedavý životní styl. Sluneční paprsky tedy mohou poškodit DNA melanocytů, což vede k rozvoji melanomu. Vliv vnějších faktorů může být oslaben, a to se nazývá primární prevence rakoviny. Ale mutace mohou být zděděny. Kromě toho vznikají z chyb při kopírování DNA během dělení buněk.
Dříve vědci z Johns Hopkins University navrhli, že chyby v kopírování DNA mohou způsobit rakovinu častěji v některých tkáních a orgánech než v jiných. Tato hypotéza byla založena na skutečnosti, že ve Spojených státech je riziko rozvoje rakoviny během života v některých typech tkání silně korelováno s celkovým počtem dělení normálních kmenových buněk v těchto tkáních.
Pokaždé, když se kmenová buňka rozdělí, jsou v její DNA přibližně tři mutace. Změny přirozeně dříve nebo později ovlivní geny spojené s rakovinou. Čím častěji se buňka dělí, tím větší je riziko. Vědci mohou odhadnout relativní riziko vzniku maligních nádorů v různých orgánech. Stanovení přínosu každého ze tří zdrojů mutace (prostředí, dědičnost a dělení) na rakovinu je náročnější.
U některých pacientů s rakovinou postačuje pro rozvoj onemocnění dědičnost a dělení, u jiných byly některé mutace zděděny (lze je nazvat H-mutace), jiné - endogenní - vznikly během kopírování DNA (R-mutace) a zbytek jsou výsledkem vnějších faktorů (E -mutace). To vše velmi komplikuje celkový obraz, ale vědci stále našli způsob, jak posoudit přínos všech tří zdrojů. Rozumně předpokládali, že R-mutace jsou rovnoměrně rozděleny mezi všechny lidi v daném věku. Současně se mohou dědičné a environmentální faktory značně lišit a ovlivnit každého člověka různými způsoby.
Foto: Ed Uthman, MD / Wikimedia
Vědci analyzovali případy rakoviny v 69 zemích a zahrnuli podmínky prostředí, ve kterých žije celkem 4,8 miliardy lidí. Údaje o nemocech byly získány z archivů Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC). Ukázalo se, že u všech zemí existuje jasná korelace mezi počtem dělení kmenových buněk a rizikem rakoviny. A čím starší je věk, tím silnější je tato korelace.
Jak určit příspěvek k mutacím každé ze tří skupin faktorů? Představte si, že všichni lidé na Zemi opravili dědičné mutace a celé lidstvo bylo přemístěno na planetu „B“s ideálními podmínkami prostředí. Na této planetě jsou tedy E a H rovny nule a ke všem mutacím dochází v důsledku chyb při kopírování DNA během dělení kmenových buněk. Bohužel, R je vždy větší než nula, protože neexistuje žádný dokonalý mechanismus pro kopírování genů. Ačkoli nesmíme zapomenout, že chyby replikace poskytují evoluční proces a ultra přesné kopírování genů by vyloučilo lidskou existenci.
Propagační video:
Předpokládejme, že do biosféry planety „B“byl nastříkán silný mutagen, který ovlivnil všechna stanoviště. Všichni lidé by tímto faktorem byli během svého života stejně ovlivněni. Předpokládejme, že mutagen zvyšuje rychlost akumulace somatických mutací v kmenových buňkách, v důsledku toho se pravděpodobnost rakoviny zvyšuje 10krát. Jinými slovy, 90 procent všech maligních nádorů pochází z expozice prostředí a lze jim zabránit tím, že se vyhnou kontaktu s mutagenem.
Předpokládejme, že ke vzniku rakoviny stačí tři mutace řidiče. 10 procent nemocí se tak vyvíjí díky skutečnosti, že všechny tři mutace jsou spojeny s chybami v replikaci. Zbytek je důsledkem různých kombinací mutací E a R. Podíl všech řidičských R-mutací v populaci planety „B“bude 40 procent a tento ukazatel nelze žádným způsobem snížit.
Tento teoretický příklad se příliš neliší od situace, která se vyvinula u plicního adenokarcinomu. Tomuto typu rakoviny se dá 90 procent vyhnout tím, že se vyhneme vystavení tabákovému kouři. Nebylo však prokázáno, že by náchylnost k adenokarcinomu byla zděděna. Vědci analyzovali výsledky epidemiologických studií a informace o sekvencích DNA, aby zjistili, jaký podíl mutací řidiče R je zodpovědný za tento typ rakoviny. Ukázalo se, že více než třetina (35 procent) mutací souvisejících s rakovinou je způsobena chybami v kopii.
Rakovina slinivky břišní lze zabránit pouze v 37% případů (77% R-mutací, 18% E-mutací). Nádory hlavy, prostaty a kosti jsou nejčastější ze somatických mutací řidiče a je téměř nemožné jim zabránit změnami životního stylu, na rozdíl od rakovin plic, kůže nebo jícnu. Celkově se odhaduje, že vyloučením vlivů na životní prostředí lze zabránit 42 procentům všech druhů rakoviny.
V důsledku stárnutí populace se rakovina stává hlavní příčinou úmrtí na světě. Podle odborníků je primární prevence nejlepší cestou ke snížení úmrtnosti. Ne všechny typy maligních nádorů však mohou být chráněny minimalizací negativního dopadu vnějších faktorů. V tomto případě je nutná sekundární prevence, tedy včasný lékařský zásah.
Alexander Enikeev