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Genetische Schäden durch Rauchen, gemessen in verschiedenen Organen des Körpers

Wissenschaftler haben die katastrophalen genetischen Schäden gemessen, die durch das Rauchen in verschiedenen Organen des Körpers verursacht werden, und verschiedene Mechanismen identifiziert, durch die das Rauchen von Tabak Mutationen in der DNA verursacht. Forscher des Wellcome Trust Sanger Institute, des Los Alamos National Laboratory und ihrer Mitarbeiter * stellten fest, dass Raucher pro Jahr durchschnittlich 150 zusätzliche Mutationen in jeder Lungenzelle akkumulierten, wenn sie eine Packung Zigaretten pro Tag rauchten.

Berichtet Im Journal Science liefert die Studie einen direkten Zusammenhang zwischen der Anzahl der im Laufe des Lebens gerauchten Zigaretten und der Anzahl der Mutationen in der Tumor-DNA. Die höchsten Mutationsraten wurden bei Lungenkrebs beobachtet, aber Tumore in anderen Körperteilen enthielten auch diese rauchassoziierten Mutationen, was erklärt, wie Rauchen viele Arten von Krebs beim Menschen verursacht.

Tabakrauchen fordert das Leben von at Jedes Jahr mindestens sechs Millionen Menschen, und wenn sich die aktuellen Trends fortsetzen, prognostiziert die Weltgesundheitsorganisation in diesem Jahrhundert mehr als 1 Milliarde Todesfälle im Zusammenhang mit Tabak. Rauchen wurde epidemiologisch mit mindestens 17 Krebsarten beim Menschen in Verbindung gebracht, aber bisher hat niemand die Mechanismen gesehen, durch die Rauchen viele dieser Krebsarten verursacht.

Krebs wird durch Mutationen in der DNA von verursacht eine Zelle. In der ersten umfassenden Analyse der DNA von Krebserkrankungen im Zusammenhang mit dem Rauchen untersuchten die Forscher über 5.000 Tumoren und verglichen Krebserkrankungen von Rauchern mit Krebserkrankungen von Menschen, die noch nie geraucht hatten. Sie fanden bestimmte molekulare Fingerabdrücke von DNA-Schäden – sogenannte Mutationssignaturen – in der DNA der Raucher und zählten, wie viele dieser bestimmten Mutationen in den verschiedenen Tumoren gefunden wurden.

Die Autoren stellten fest, dass im Durchschnitt geraucht wurde Eine Packung Zigaretten pro Tag führte jedes Jahr zu 150 Mutationen in jeder Lungenzelle. Diese Mutationen stellen individuelle potenzielle Ausgangspunkte für eine Kaskade genetischer Schäden dar, die schließlich zu Krebs führen können. Die Anzahl der Mutationen innerhalb einer Krebszelle variiert zwischen Individuen, aber diese Studie zeigt die zusätzliche Mutationslast, die durch Tabak verursacht wird.

„Bisher hatten wir Eine große Anzahl epidemiologischer Beweise, die das Rauchen mit Krebs in Verbindung bringen, aber jetzt können wir tatsächlich die molekularen Veränderungen in der DNA aufgrund des Zigarettenrauchens beobachten und quantifizieren. Mit dieser Studie haben wir festgestellt, dass Menschen, die täglich eine Packung rauchen, durchschnittlich 150 entwickeln Jedes Jahr zusätzliche Mutationen in der Lunge, was erklärt, warum Raucher ein so höheres Risiko haben, an Lungenkrebs zu erkranken. “

Dr. Ludmil Alexandrov Erstautor des Los Alamos National Laboratory

Andere Organe waren ebenfalls betroffen, wobei die Studie zeigte, dass eine Packung pro Tag zu einem Es führte zeitgesteuerte durchschnittliche 97 Mutationen in jeder Zelle im Kehlkopf, 39 Mutationen im Pharynx, 23 Mutationen im Mund, 18 Mutationen in der Blase und 6 Mutationen in jeder Leberzelle pro Jahr.

Bis jetzt Es wurde nicht vollständig verstanden, wie Rauchen das Krebsrisiko in Körperteilen erhöht, die nicht in direkten Kontakt mit Rauch kommen. Die Studie ergab jedoch unterschiedliche Mechanismen, durch die das Rauchen von Tabak diese Mutationen verursacht, abhängig von der betroffenen Körperregion.

„Die Ergebnisse sind eine Mischung aus die erwarteten und unerwarteten und zeigen ein Bild von direkten und indirekten Auswirkungen. Mutationen, die durch direkte DNA-Schäden durch Karzinogene im Tabak verursacht wurden, wurden hauptsächlich in Organen beobachtet, die in direkten Kontakt mit eingeatmetem Rauch kommen. Im Gegensatz dazu litten andere Körperzellen nur indirekt Schäden, da das Rauchen von Tabak die Schlüsselmechanismen in diesen Zellen zu beeinflussen scheint, die wiederum die DNA mutieren. “

Professor David Phillips Ein Autor des Papiers und Professor für Umweltkarzinogenese am Kings College London

Die Studie ergab mindestens fünf verschiedene Prozesse von DNA-Schäden durch Zigarettenrauchen. Am weitesten verbreitet ist eine Mutationssignatur, die bereits bei allen Krebsarten gefunden wurde. In diesem Fall Tabakrauchen scheint die Geschwindigkeit eines Cellu zu beschleunigen Eine Uhr, die DNA vorzeitig mutiert.

„Das Genom jedes Krebses liefert eine Art archäologische Aufzeichnung, die im DNA-Code selbst geschrieben ist Expositionen, die die Mutationen verursachten, die zum Krebs führten. Unsere Forschung zeigt, dass die Art und Weise, wie Tabakrauchen Krebs verursacht, komplexer ist als wir dachten.In der Tat verstehen wir die zugrunde liegenden Ursachen vieler Krebsarten nicht vollständig, und es gibt andere bekannte Ursachen wie Fettleibigkeit, über die wir wenig über den zugrunde liegenden Mechanismus wissen. Diese Studie über das Rauchen zeigt, dass das Durchsuchen der DNA von Krebserkrankungen provokative neue Hinweise darauf geben kann, wie sich Krebserkrankungen entwickeln und somit möglicherweise verhindert werden können. “

Professor Sir Mike Stratton Gemeinsamer Hauptautor der Wellcome Trust Sanger Institute