Исследователи из Кембриджского университета, работу которых публикует Nature, поясняют, что теперь стало возможным изучать воздействие различных мутагенов с ранее недостижимой точностью. Подобная точность, когда ученые указывают, какие именно гены страдают и как клетка пытается справиться с повреждением, в свою очередь означает и лучшее понимание причин заболеваний, вызываемых курением. Да и не только курением, благо примененные британским коллективом методы это позволяют.
Такие разные гены
Канцерогены, мутагены, тератогены – эти термины образованы по общему принципу от греческого слова «генес» – «рождающий». Порождающие рак (cancer), мутации или уродства плода (τερατος – чудовище) вещества действуют на уровне отдельной клетки или даже молекулы ДНК, а их конечное проявление хорошо известно: рак легких, рост сердечно-сосудистых заболеваний, в масштабах страны сокращение средней продолжительности жизни...
Продолжительность жизни в России, где курят 70% мужчин, – меньше 70 лет, на 10 лет меньше, чем в Израиле или Японии. Причиной этого, конечно, является не только табак, но фактов, свидетельствующих о его вредном воздействии, более чем предостаточно.
Взять, к примеру, статистические исследования по поводу высокой смертности младенцев в семьях с курящими родителями. Врачи исследовали тысячи или даже десятки тысяч случаев, скрупулезно отмечали данные о курении, сводили все в единые таблицы и обнаруживали, что курильщики чаще болеют, у них выше риск инфаркта и так далее. Но вот как именно табачный дым приводит к различным болезням?
Исследование конкретных причин болезней курильщиков на уровне отдельных биохимических реакций и генов позволяет минимизировать вред от пагубной привычки. Знание о том, какие именно гены оказываются поврежденными из-за воздействия табачного дыма, может пригодиться врачам для более быстрой и надежной диагностики рака легких. Ведь если известно, что мутация в гене А вызывает превращение клетки из здоровой в опухолевую и при этом в кровь выделяется вещество Б – все это позволит обнаружить рак легких на ранней стадии.
Мутации
Сканирование ДНК, извлеченной из культуры опухолевых клеток пациента с раком легких, позволило ученым найти 22 910 мутаций Несмотря на столь внушительное число ошибок в ДНК, подавляющая их часть попала в фрагменты, не кодирующие необходимые для жизнедеятельности клетки белки. Но кое-какие мутации все же затронули и важные для клетки участки.
Медики обнаружили 134 ошибки в тех фрагментах генетического кода, которые необходимы для синтеза белка, что дало повод Питеру Кэмпбеллу, одному из участников исследования, на страницах Daily Mail сравнить курение с русской рулеткой. «Каждая пачка выкуренных сигарет приводит к мутациям в клетках легких, – сказал ученый, – но большая часть этих мутаций проходит мимо и затрагивает несущественные фрагменты ДНК. Но, как и в игре с заряженным одним патроном револьвером, рано или поздно произойдет и поражение».
Необходимо отметить, что мутации в отдельных клетках, как правило, не передаются потомству – только если не повреждены те клетки, которые развиваются потом в яйцеклетки или сперматозоиды. Но мутация, то есть ошибка в ДНК, может вызвать и превращение обычной клетки в опухолевую, а опухолевая клетка, в свою очередь, поможет избежать уничтожения иммунной системой и начать бесконтрольно делиться, вызывая рак.
