Ученые воспроизвели повреждения ДНК, вызванные сигаретным дымом

Исследователи из Йоркского университета воссоздали паттерны повреждений ДНК, которые обусловлены токсинами, выделяемыми при курении. Эта работа, описанная в издании European Urology, может помочь лучше понять причины рака мочевого пузыря и его связь с сигаретами.

Команда ученых, возглавляемая биологом Саймоном Бэйкером, выращивала ткани мочевого пузыря (нормальные уротелиальные клетки) в лаборатории, а затем подвергала его воздействию бензпирена — канцерогена, который в большом количестве содержится в табачном дыме. После такой токсичной обработки исследователи тщательно анализировали генетический код клеток, чтобы найти мутационные сигнатуры — изменения в ДНК, происходящие в ответ на воздействие конкретного мутагена.

«Мутационные сигнатуры могут использоваться как своеобразные [генетические] “отпечатки пальцев” на месте преступления, — говорит Бэйкер. — Когда мы смотрим на ДНК при раке, мы видим следы всех преступников, причастных к повреждениям, которые привели к болезни». Подобные следы в ДНК оставляют не только химические реагенты, но и антигены некоторых вирусов и бактерий, специфические последовательности нуклеиновых кислот и некоторые виды излучения.

Сравнив следы воздействия бензпирена в лабораторных образцах с ДНК, взятой из тканей больных раком мочевого пузыря, ученые обнаружили некоторые сходства. Это вещество приводило к заменам цитозина на аденин и вставкам/делециям цитозина в генах, ответственных за инициацию онкологического процесса. Однако мутационная сигнатура сигаретного токсина была ответственна лишь за очень небольшое количество изменений, которые привели к развитию болезни.

«Таким образом, несмотря на то, что курение является ключевым фактором риска развития рака мочевого пузыря, прямое повреждение ДНК токсинами дыма вряд ли будет основной причиной этого», — подытоживает Саймон Бэйкер. Впрочем, нельзя исключать того, что вещества, содержащиеся в сигаретном дыме, могут влиять на другие события и молекулы, повреждающие ДНК.

Сейчас основное внимание ученых сосредоточено на ферментах семейства APOBEC. Это белки, играющие роль естественной противоинфекционной защиты организма, уничтожая вирусы. Ряд предыдущих исследований показал, что такие молекулы при нескольких различных типах рака могут ошибочно нацеливаться на собственную ДНК организма. Исследователи хотят понять, как ферменты APOBEC активируются в тканях мочевого пузыря и может ли это быть как-то связано с курением.

Ранее мы писали о том, что ученые нашли связь между раком мочевого пузыря и вейпингом, а компания Toshiba разработала диагностический метод, позволяющий определить 13 видов рака по одной капле крови.