Почему невозможно уберечься от рака - исследование

Некоторые типы рака практически невозможно предотвратить, установили американские ученые из университета Джонса Хопкинса. Мутации, которые их вызывают, в меньшей степени зависят от факторов среды и в большей — от ошибок в копировании ДНК при делении стволовых клеток.

Рак — это результат постепенного накопления мутаций, способствующих неконтролируемому размножению клеток и формированию опухолей. Вызывают эти мутации факторы и внешние и внутренние. Внешние — это курение, неправильное питание, воздействие ультрафиолета, сидячий образ жизни. Влияние внешних факторов можно ослабить, и именно это называют первичной профилактикой рака. Но мутации могут передаваться по наследству. Кроме того, они возникают из-за ошибок в копировании ДНК при делении клеток.

Каждый раз, когда делится стволовая клетка, происходит примерно три мутации в ДНК. Естественно, рано или поздно изменения затронут гены, связанные с раковыми заболеваниями. Чем чаще клетка делится, тем больше риск. Ученые могут оценить относительный риск формирования злокачественной опухоли в различных органах. Определение вклада каждого их трех источников мутаций (окружающая среда, наследственность и деление) в развитие рака — более сложная задача.

У некоторых раковых больных наследственности и деления достаточно для развития болезни, у других одни мутации передались по наследству (их можно назвать H-мутациями), другие — эндогенные — возникли при копировании ДНК (R-мутации), а остальные — результат внешних факторов (E-мутации). Все это сильно осложняет общую картину, однако исследователи все же нашли способ оценить вклад всех трех источников. Они предположили, что R-мутации равномерно распределены среди всех людей данного возраста. В то же время наследственные факторы и факторы окружающей среды могут широко варьироваться и по-разному влиять на каждого человека.

Ученые проанализировали случаи заболевания раком в 69 странах, что позволило охватить условия окружающей среды, в которых живут в общей сложности 4,8 миллиарда человек. Данные о заболеваниях были получены из архива Международного агентства по исследованию рака (IARC). Выяснилось, что для всех стран наблюдается четкая корреляция между числом делений стволовых клеток и риском заболевания раком. И чем больше возраст, тем эта корреляция сильнее.

Как же определить вклад в мутации каждой из трех групп факторов? Представим, что у всех людей Земли исправили наследственные мутации и все человечество переселили на планету «В» с идеальными условиями окружающей среды. Значит, на этой планете E и H равны нулю, и все мутации происходят из-за ошибок при копировании ДНК во время деления стволовых клеток.

Предположим, что в биосфере планеты «В» распылили мощный мутаген, который затронул все места обитания. Все люди были бы с одинаковой вероятностью подвержены влиянию этого фактора на протяжении всей их жизни. Допустим, мутаген увеличивает скорость накопления соматических мутаций в стволовых клетках, в результате вероятность заболевания раком повышается в 10 раз. Иными словами, 90% всех злокачественных опухолей возникают из-за воздействия среды, и их можно предотвратить, если избегать контакта с мутагеном.

Предположим, что для возникновения рака достаточно трех драйверных мутаций. 10% заболеваний, таким образом, развиваются из-за того, что все три мутации связаны с ошибками при репликации. Остальные — следствие различных комбинаций E- и R-мутаций. Доля всех драйверных R-мутаций в популяции планеты «В» составит 40%, и данный показатель никак не получится уменьшить.

Этот теоретический пример не сильно отличается от той ситуации, что сложилась с аденокарциномой легких. На 90% эту разновидность рака можно избежать, если не контактировать с табачным дымом. Рак протоков поджелудочной железы предотвратим лишь в 37% случаев (77% R-мутаций, 18% E-мутаций). Чаще всего от соматических драйверных мутаций возникают опухоли головы, простаты и костей, и их практически невозможно предотвратить, изменив образ жизни, в отличие от рака легких, кожи или пищевода. В целом, по оценкам специалистов, 42% всех раковых заболеваний можно избежать, исключив влияние окружающей среды.

В результате старения населения рак выходит в лидеры причин смерти в мире. Первичная профилактика, по мнению экспертов, — лучший способ снизить смертность. Однако не от всех видов злокачественных опухолей можно уберечься, минимизируя негативное воздействие внешних факторов. В этом случае необходима вторичная профилактика, то есть раннее медицинское вмешательство.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter