Sidste nyt

Genetisk skade forårsaget af rygning målt i forskellige organer i kroppen

Forskere har målt den katastrofale genetiske skade forårsaget af rygning i forskellige organer i kroppen og identificeret flere forskellige mekanismer, hvormed tobaksrygning forårsager mutationer i DNA. Forskere ved Wellcome Trust Sanger Institute, Los Alamos National Laboratory og deres samarbejdspartnere * fandt, at rygere akkumulerede i gennemsnit 150 ekstra mutationer i hver lungecelle for hvert år at ryge en pakke cigaretter om dagen.

Rapporteret i Journal Science giver undersøgelsen en direkte sammenhæng mellem antallet af cigaretter, der er røget i en levetid, og antallet af mutationer i tumor-DNAet. De højeste mutationshastigheder blev set i lungekræft, men tumorer i andre dele af kroppen indeholdt også disse rygerassocierede mutationer, hvilket forklarede, hvordan rygning forårsager mange typer menneskelig kræft.

Tobaksrygning hævder livet for kl. mindst seks millioner mennesker hvert år, og hvis de nuværende tendenser fortsætter, forudsiger Verdenssundhedsorganisationen mere end 1 milliard tobaksrelaterede dødsfald i dette århundrede. Rygning har været epidemiologisk forbundet med mindst 17 typer menneskelig kræft, men indtil nu har ingen set de mekanismer, hvormed rygning forårsager mange af disse kræfttyper.

Kræft er forårsaget af mutationer i DNAet af en celle. I den første omfattende analyse af DNA fra kræft forbundet med rygning undersøgte forskere over 5.000 tumorer og sammenlignede kræft fra rygere med kræft fra mennesker, der aldrig havde røget. De fandt bestemte molekylære fingeraftryk af DNA-beskadigelse – kaldet mutationsunderskrifter – i rygernes DNA og tællede, hvor mange af disse særlige mutationer der blev fundet i de forskellige tumorer.

Forfatterne fandt, at i gennemsnit rygning en pakke cigaretter om dagen førte til 150 mutationer i hver lungecelle hvert år. Disse mutationer repræsenterer individuelle potentielle startpunkter for en kaskade af genetisk skade, der i sidste ende kan føre til kræft. Antallet af mutationer inden for enhver kræftcelle vil variere mellem individer, men denne undersøgelse viser den yderligere mutationsbelastning forårsaget af tobak.

“Før nu havde vi et stort antal epidemiologiske beviser, der forbinder rygning med kræft, men nu kan vi faktisk observere og kvantificere de molekylære ændringer i DNA som følge af cigaretrygning. Med denne undersøgelse har vi fundet ud af, at mennesker, der ryger en pakke om dagen, udvikler i gennemsnit 150 ekstra mutationer i deres lunger hvert år, hvilket forklarer, hvorfor rygere har en så højere risiko for at udvikle lungekræft. ”

Dr Ludmil Alexandrov Første forfatter fra Los Alamos National Laboratory

Andre organer blev også påvirket, idet undersøgelsen viste, at en pakke om dagen førte til en es tidsbestemt gennemsnit 97 mutationer i hver celle i strubehovedet, 39 mutationer for svælget, 23 mutationer for munden, 18 mutationer for blæren og 6 mutationer i hver levercelle hvert år.

Indtil nu har det har ikke været helt forstået, hvordan rygning øger risikoen for at udvikle kræft i dele af kroppen, der ikke kommer i direkte kontakt med røg. Undersøgelsen afslørede imidlertid forskellige mekanismer, hvormed tobaksrygning forårsager disse mutationer, afhængigt af det berørte område af kroppen.

“Resultaterne er en blanding af det forventede og uventede og afslører et billede af direkte og indirekte virkninger. Mutationer forårsaget af direkte DNA-skade fra kræftfremkaldende stoffer i tobak blev set hovedsageligt i organer, der kommer i direkte kontakt med inhaleret røg. I modsætning hertil led andre celler i kroppen kun indirekte skade, da tobaksrygning synes at påvirke nøglemekanismer i disse celler, der igen muterer DNA. ”

Professor David Phillips En forfatter på papiret og professor i miljømæssig kræftfremkaldende egenskab ved Kings College London

Undersøgelsen afslørede mindst fem forskellige DNA-beskadigelsesprocesser på grund af cigaretrygning. Den mest udbredte af disse er en mutationssignatur, der allerede findes i alle kræftformer. I dette tilfælde tobaksrygning ser ud til at fremskynde hastigheden på en cellu lar ur, der muterer DNA for tidligt.

“Genomet for enhver kræft giver en slags arkæologisk registrering, skrevet i selve DNA-koden, af eksponeringer, der forårsagede de mutationer, der fører til kræften. Vores forskning viser, at den måde, hvorpå tobaksrygning forårsager kræft, er mere kompleks, end vi troede.Faktisk forstår vi ikke fuldt ud de bagvedliggende årsager til mange typer kræft, og der er andre kendte årsager, såsom fedme, som vi kun forstår lidt af den underliggende mekanisme om. Denne undersøgelse af rygning fortæller os, at det at se i kræftens DNA kan give provokerende nye spor til, hvordan kræft udvikler sig og dermed potentielt, hvordan de kan forhindres. ”

Professor Sir Mike Stratton Fælles hovedforfatter fra Wellcome Trust Sanger Institute