В лабораторных экспериментах, проведенных на линиях клеток человека в Онкологическом центре имени Джона Хопкинса Киммела, ученые показали, что люди, несущие определенные мутации в двух наследственных генах рака, BRCA2 и PALB2, могут иметь более высокую, чем обычно, восприимчивость к повреждению ДНК, вызванному побочным продуктом алкоголя. , называемый ацетальдегидом.
Ученые подозревают, что два гена в их нормальных формах эволюционировали для защиты клеток от разрушительного воздействия ацетальдегида, которое может привести к раку.
Хотя ученые предупреждают, что исследование является предварительным, они говорят, что их результаты показывают, что исследования факторов риска заболеваний должны учитывать эти конкретные генетические вариации и употребление алкоголя.
"Нам необходимо определить, какое поведение в определенных группах населения увеличивает риск заболевания, и помнить, что наша генетическая предрасположенность играет большую роль в риске рака," говорит Скотт Керн, M.D ., Эверетт и Марджори Ковлер, профессор исследований рака поджелудочной железы в Университете Джона Хопкинса.
Ацетальдегид (произносится как а-сет-АЛ-дех-хид) вырабатывается в процессе метаболизма алкоголя и, как известно, вызывает повреждение ДНК. Ученые говорят, что это химическое вещество повсеместно встречается в природе, содержится во многих источниках, включая яблоки и кишечные бактерии, и отвечает за "похмелье" люди испытывают после сильного употребления алкоголя. Употребление алкоголя уже давно связывают с раком верхних отделов пищеварительного тракта, груди, поджелудочной железы и желудка.
После прочтения отчетов о связи ацетальдегида и родственного ему химического вещества, формальдегида, с редким заболеванием, вызывающим предрасположенность к раку, называемым анемией Фанкони (которое характеризуется мутациями в BRCA2 и других генах), Керн и его команда внимательно изучили реакцию роста клеток, подвергшихся воздействию. к ацетальдегиду и другим соединениям. Команда создала линии клеток человека, в которых отсутствовали гены BRCA2 и PALB2.
"Вы можете добавить любое химическое вещество в культуру клеток, и рост клеток замедлится, поэтому значимыми будут ответы, которые различаются в 10 или более раз," говорит Керн.
Ученые обнаружили, что линии мутантных клеток BRCA2 и PALB2, подвергшиеся действию ацетальдегида, имели до 25 раз большее замедление роста по сравнению с родственными клетками, не имеющими этих мутаций. Значительное снижение роста клеток указывает на то, что эти клеточные линии, в которых отсутствуют два гена, более восприимчивы к повреждению ДНК, вызванному ацетальдегидом, говорят ученые. Они предполагают, что повреждающие ДНК эффекты воздействия ацетальдегида у людей, лишенных этих генов, могут ускорить рост рака.
Керн и его команда подсчитали, что гены BRCA2 и PALB2, когда они функционируют нормально, защищают клетки от 96% токсичности, связанной с ацетальдегидом. Результаты экспериментов опубликованы в январском выпуске Американского журнала патологии за 2014 г.
Керн говорит, что модель ацетальдегида теоретически может быть использована для разработки лекарств, убивающих раковые клетки, а также для снижения риска рака. Они обнаружили, что клеточные линии с мутациями в PALB2 были до 20 процентов более чувствительны к химиотерапевтическим агентам, таким как цисплатин, которые действуют путем разрушения ДНК, по сравнению с противоопухолевыми препаратами, которые действуют другими способами.
Когда гены функционируют правильно, BRCA2 и PALB2 связываются друг с другом для восстановления повреждений ДНК. По словам исследователей, мутации в генах нарушают их способность к восстановлению ДНК и делают носителей более восприимчивыми к раку.
"BRCA2 и PALB2, возможно, со временем эволюционировали, чтобы восстановить или защитить нас от повреждения ацетальдегидом," говорит Керн. "У большинства людей гены функционируют хорошо, и мы способны справиться с большей частью нашего воздействия ацетальдегида, но пациенты или носители с мутациями в этих генах могут столкнуться с более высоким риском рака из-за высокого воздействия алкоголя или продуктов, содержащих ацетальдегид."
Кернс говорит, что ацетальдегид может оставлять след в клетках. Он добавляет, что ученые, возможно, упускают из виду роль ацетальдегида в болезнях и старении.