Впервые исследователи подсчитали процент мутаций рака обусловлен факторами окружающей среды, образом жизни и наследственностью, а какой – случайный. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, 66% генетических мутаций, которые способствуют развитию рака, вызваны случайными ошибками, возникающими при замене клеток.
Факторы окружающей среды приводят лишь к 29% мутаций, оставшиеся 5% наследуются, а что же является основной причиной мутаций?
Согласно ранним исследованиям, риск развития рака в значительной степени обусловлен случайными ошибками ДНК, которые происходят при делении самообновляющихся клеток. Ученые предлагают более подробное описание роли «слепой удачи» в этом процессе.
Всякий раз, когда происходит репликация ДНК, допускается несколько ошибок – мутаций. В настоящее время большинство этих мутаций не приносит никакого вреда: они находятся в генах, не имеющих отношения к раку. Это обычная ситуация, которую можно назвать удачей. В организме существует система исправления подобных ошибок, но она не всегда работает идеально.
ВАШ ОБРАЗ ЖИЗНИ ПО-ПРЕЖНЕМУ ВАЖЕН
В предыдущем исследовании, опубликованном в 2015 году, ученые Томасетти и Фогельштейн использовали математическую модель для презентации своей теории о риске развития рака, что коррелирует с общим количеством делений, которым подверглись нормальные клетки. Исследование проводилось на примере 31 вида рака. Сперва ученые оценили количество стволовых клеток в тканях, где возникло заболевание, а затем скорость, с которой эти клетки делятся. Сравнивая полученные данные с распространенностью этих раковых заболеваний в Соединенных Штатах, исследователи обнаружили взаимосвязь между делением клеток и продолжительностью жизни при каждом виде рака.
Томасетти и Фогельштейн провели анализ секвенирования генома и эпидемиологических данных 32 типов рака, включая рак молочной железы и предстательной железы. На этот раз они пришли к выводу, что почти две трети мутаций объясняются случайными ошибками, которые происходят естественным образом у здоровых, делящихся клеток во время репликации ДНК.
Углубившись, они отыскали 423 международные базы данных раковых заболеваний, чтобы иметь возможность изучить статистику 69 стран, охватывающих 6 континентов и представляющих 4,8 миллиарда человек. Затем, как и в предыдущем исследовании, они оценили деления стволовых клеток в разных тканях человека и сравнивали это с продолжительностью жизни при различных видах рака.
Новая математическая модель снова показала высокую корреляцию между частотой возникновения рака и общим количеством делений нормальных клеток. Однако, на этот раз они обнаружили, что 66% всех генетических мутаций, приводящих к раку, вызваны случайными ошибками.
Новость, несомненно, удручающая, но мутации, вызванные факторами окружающей среды или образом жизни тоже беспорядочны.
Дефекты ДНК в геноме курильщика также происходят совершенно случайным образом. Другими словами, мутации, вызванные курением или другие случайные мутации, могут влиять как на гены, приводящие к раку, так и на участки ДНК, не имеющие к нему отношения. Однако, образ жизни по-прежнему играет важную роль в профилактике рака.
Томазетти отмечает, что одной мутации недостаточно, чтобы вызвать рак – как правило, должно произойти три или более мутаций. Но ожирение, курение, недостатоточная физическая активность и неправильное питание могут спровоцировать появление необходимого третьего дефекта гена, который приведет вас к болезни. Так что остановить рак или по крайней мере снизить угрозу отчасти в наших силах.