Возможной причиной развития рака при длительном курении сигарет является то, что компоненты табачного дыма меняют работу белковой "упаковки" ДНК, что делает гены уязвимыми для накопления мутаций, говорится в статье, опубликованной в журнале Cancer Cell.

 

"Мы показали, что часть изменений, способствующих развитию рака легких, не являются настоящими мутациями. По этой причине, если человек прекратит курить, то вероятность приобрести рак у него уменьшится, так как эти вредные эпигенетические изменения прекратят накапливаться в его клетках", — рассказывает Мишель Ваз (Michelle Vaz) из университета Джона Гопкинса в Балтиморе (США).

Со времен Колумба и "открытия" табака европейцами среди многих людей бытовало представление о том, что курение в "разумных пределах" является полезным, а не вредным для здоровья. В результате этого к концу 19 века больше половины населения Европы и Америки, в том числе и женщины, были курильщиками, и только в середине 20 века ученые смогли убедить публику в том, что курение является смертельно опасным для организма.

Как показывают последние исследования, помимо повышенной вероятности развития рака легких, курение также в разы повышает вероятность развития инфаркта в восемь раз в преклонные годы жизни и утраивает шансы выпадения зубов. Кроме того, табак и никотин влияют на жизнь не только самих курильщиков, но и их еще не родившихся детей, меняя структуру белковой "упаковки" ДНК в их половых клетках.

Как рассказывает Ваз, сегодня никто не сомневается в том, что курение в разы увеличивает вероятность развития рака легких и является прямой причиной его появления, однако сам механизм того, как возникает опухоль, пока оставался тайной для генетиков и медиков. Это мешает поиску возможных способов защиты курильщиков от болезни и смерти.

Ваз и ее коллеги сделали первый шаг к получению ответа на этот вопрос, наблюдая за тем, что происходит внутри культур клеток легких, которые выращивались в питательной среде, являющейся "жидким" эквивалентом табачного дыма.

Доза этого "дыма" была рассчитана таким образом, что за 15 месяцев наблюдений клетки поглотили столько канцерогенов, сколько в среднем получает заядлый курильщик, употребляющий примерно по пачке сигарет в день на протяжении 20-30 лет.

ак показали эти наблюдения, сигаретный дым и содержащиеся в нем вещества изначально не вызывали мутации в ДНК клеток, а действовали на них совершенно иным способом. Их "обкуривание", по словам ученых, приводило к тому, что в клетках легких включался ген и связанный с ним фермент EZH2, отвечающий за включение и выключение ряда других участков ДНК путем внесения изменений в белковую "обертку" генома.

Генетический материал человека и всех других живых существ с обособленным клеточным ядром упакован в особые белки-гистоны, которые удерживают свернутую ДНК на месте и влияют на "считываемость" отдельных генов.

В последние годы генетики находят все больше намеков на того, что эта "обертка" ДНК участвует в передаче информации между поколениями и позволяет животным и растениям быстрее приспосабливаться к новым условиям среды, и проблемы с "перезаписью" особых меток на ее поверхности оказались связаны с предрасположенностью к гомосексуальности и суицидам среди людей.

Изменения в структуре гистонов, как отмечает Ваз, могут влиять на работу генов, защищающих клетку от накопления в ней мутаций и отвечающих за запуск апоптоза, "программы самоуничтожения", уничтожающей ее при появлении критических поломок в ДНК. Проблемы в работе этих генов, как отмечают ученые, появились в культурах клеток уже на 10 день "курения".

Ухудшение работы этих генов, как показали дальнейшие опыты на "пробирочных" легких, сделали клетки гораздо более чувствительными к действию канцерогенов, чем они были до начала экспериментов. Благодаря этому мутации в их генах начинают появляться в них гораздо чаще, что и является причиной развития рака легких у курильщиков.

Что интересно, подобные изменения в устройстве "обертки" генов не являются постоянными. Примерно через полгода после завершения опытов работа фермента EZH2 и других связанных с ним участков генома пришла в норму. Как полагают ученые, это может объяснять то, почему прекращение курение резко снижает вероятность развития рака и других проблем с работой легких даже для самых заядлых курильщиков. Кроме того, теперь ученые могут разработать лекарство, которое будет блокировать изменения в работе EZH2 и защищать людей от рака.

Комментарии