"Отпечатки пальцев" помогут медикам определять виновника возникновения опухоли

Не секрет, что воздействие определённых факторов окружающей среды может привести к мутациям ДНК, которые в конечном счёте вызывают рак. Между тем медикам трудно определять истинных виновников возникновения опухолей.

Недавно учёные из Великобритании разработали способ, помогающий выявить специфические мутационные подписи в опухолях. Они могут быть связаны с определёнными канцерогенами.

Как объясняет автор работы Серена Ник-Зайнал (Serena Nik-Zainal) из Кембриджского университета, мутационные подписи – это своего рода отпечатки пальцев, которые канцерогены оставляют на ДНК.

"Каждый из них, как и отпечатки пальцев [людей], уникален, – добавляет учёный. – Они позволяют [специалистам] рассматривать опухоли как место преступления. Мы, словно судебно-медицинские эксперты, можем определить виновника и его сообщников, ответственных за развитие опухоли".

Напомним, что ДНК человека состоит из цепочки молекул, известных как нуклеотиды. Они представлены буквами: А, Т, Г и Ц, их полные названия — аденин, тимин, гуанин и цитозин. Иногда происходят изменения в "правописании" нашей ДНК: например, А становится Г. Подобные изменения, известные как мутации, могут быть вызваны рядом факторов, в том числе воздействием табачного дыма или ультрафиолетового излучения.

Клетки делятся и создают копии своей ДНК, по этой причине любые "орфографические ошибки" могут быть воспроизведены вновь. Со временем количество таких ошибок накапливается, что приводит к неконтролируемому росту "дефектных" клеток и развитию опухолей.

В рамках недавней работы специалисты создали каталог мутационных подписей различных канцерогенов. С этой целью они подвергли индуцированные плюрипотентные стволовые клетки воздействию самых разных "подозреваемых".

Затем авторы работы использовали полногеномное секвенирование, чтобы посмотреть на изменения, вызванные канцерогенами.

Оказалось, что 41 из них оставил характерный отпечаток на ДНК клеток. В частности, речь идёт о химических веществах, присутствующих в табачном дыме или некоторых продуктах питания.

Исследование также позволило определить, насколько вредным может быть каждый конкретный канцероген. Так, результаты подтвердили ранее известные связи: УФ-излучения и меланомы, курения и рака лёгких.

Как пишут учёные, это исследование показывает, насколько человеческая ДНК уязвима для многих канцерогенов, присутствующих в нашей среде.

Впрочем, авторы работы рекомендовали проявлять осторожность при использовании полученных результатов для подтверждения связей между некоторыми видами рака и определёнными воздействием окружающей среды.

По их словам, они не ставили целью найти единственную причину возникновения различных видов рака. (К слову, в 2015 году генетик из университета Джона Хопкинса в Балтиморе заявил, что большинство случаев рака являются результатом биологического невезения.)

Многие из исследованных канцерогенов представили столь слабые мутационные подписи, что специалисты не могли однозначно сказать, являлись ли эти факторы единственной причиной развития опухоли.

В целом, учёные признают необходимость проведения дальнейших работ, чтобы расширить и улучшить "каталог мутагенных подписей", обнаруженных в опухолях.

Авторы работы надеются, что их результаты помогут специалистам лучше понимать причины появления определённых видов рака. Определение "виновника" конкретной опухоли поможем медикам давать эффективные советы, как уменьшить риск появления таких недугов в будущем.

"Наша справочная библиотека позволит врачам выявлять виновных в возникновении рака. Такая информация может особенно пригодится в информировании о мерах по снижению воздействия потенциально опасных канцерогенов на людей", – заключает Ник-Зайнал.

Более подробная информация представлена в статье, опубликованной в издании Cell.

Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, что никотин в электронных сигаретах может увеличить риск развития рака и возникновения болезней сердца.

Кроме того, российско-американская группа исследователей нашла новые канцерогены в "выхлопе" электронных сигарет. В парах большинства электронных сигарет также было обнаружено вещество, вызывающее тяжёлое заболевание лёгких.

Добавим, что учёные сообщали о преимуществах отказа от курения даже в пожилом возрасте.