Jak środowisko subtelnie wpływa na ryzyko zachorowania na raka

Rak powstaje w wyniku zmian genetycznych, które zakłócają normalne funkcjonowanie komórek. Mutacje te mogą być dziedziczone, występować spontanicznie podczas podziału komórek lub być spowodowane narażeniem na rakotwórcze czynniki środowiskowe — substancje chemiczne, które mogą powodować raka.

Podczas gdy niektórych czynników rakotwórczych można uniknąć, takich jak dym tytoniowy lub nadmierna ekspozycja na słońce, zanieczyszczeń powietrza i wody jest znacznie trudniej uniknąć. Dlatego ważne jest zrozumienie, które czynniki środowiskowe są związane z rakiem, gdzie występują i w jaki sposób przyczyniają się do rozwoju choroby. Wymaga to dokładnych pomiarów czynników środowiskowych, gromadzenia danych od najbardziej dotkniętych populacji i badań eksperymentalnych nad ich biologicznymi skutkami.

Naukowcy z University of Chicago badają te powiązania, wykorzystując duże zbiory danych, najnowocześniejszą technologię i nowoczesne metodologie, aby rozwikłać złożone relacje między rakiem a środowiskiem. Ich odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Cells.

---

Badanie nierówności przez pryzmat ekologii

Brisa Ashebrook-Kilfoy, adiunkt medycyny rodzinnej na University of Chicago, zajmuje się oceną narażenia środowiskowego. Kieruje badaniami nad wpływem „ekspozomu” — sumy narażeń danej osoby w ciągu całego życia — na zdrowie, w tym na ryzyko zachorowania na raka.

Jej zespół niedawno opublikował artykuł z pierwszą w swoim rodzaju analizą danych o zanieczyszczeniu powietrza zebranych przez program All of Us Narodowego Instytutu Zdrowia. W badaniu wzięło udział ponad 500 000 osób o różnym pochodzeniu rasowym i etnicznym. Naukowcy zbadali związek między stężeniem zanieczyszczeń powietrza w otoczeniu danej osoby a ryzykiem zachorowania na raka.

Wyniki badań:

• Wyższy poziom zanieczyszczenia powietrza wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia kilku rodzajów raka (piersi, jajników, krwi i endometrium).
• Ryzyko różniło się w zależności od rasy i pochodzenia etnicznego. Na przykład, Afroamerykanie i Azjaci innej rasy niż biała mieli wyższe ryzyko zachorowania na raka krwi, podczas gdy Latynosi mieli wyższe ryzyko zachorowania na raka kości, piersi i endometrium.

„Mamy nadzieję, że ta praca wesprze dalsze badania nad rolą środowiska w dysproporcjach zachorowań na raka zarówno w Chicago, jak i na poziomie krajowym” – powiedziała Ashebrook-Kilfoy.

---

Wpływ zanieczyszczeń powietrza na raka krwi

Dr Anand A. Patel, onkolog i badacz z University of Chicago Medical Center, bada wpływ zanieczyszczeń powietrza na nowotwory krwi. Jego badania pokazują, że Afroamerykanie i Latynosi innej rasy niż biali są bardziej narażeni na zanieczyszczenia związane z białaczką niż biali pacjenci.

Patel i jego zespół odkryli, że zwiększone narażenie na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i związki organiczne w powietrzu wiąże się z większym ryzykiem zachorowania i gorszymi rokowaniami.

---

Mechanizmy komórkowe i genetyczne działania karcynogenów

Profesor medycyny Yoo-In Hye i badacz Mohammed Kibriya wykorzystują podejścia genomiki molekularnej do badania skutków substancji rakotwórczych. Na przykład badają interakcję substancji rakotwórczych z epitranskryptomem — modyfikacje chemiczne regulujące ekspresję genów.

Wyniki ich pracy:

• Opracowanie modeli komórkowych i mysich pozwala na szczegółowe badania nad skutkami działania substancji rakotwórczych, np. arsenu.
• Zidentyfikowano mechanizmy genetyczne i epigenetyczne odgrywające kluczową rolę w interakcji pomiędzy środowiskiem i genomem.

„Epitranskryptomika otwiera nowy poziom mechanizmów w chorobach związanych ze środowiskiem, w tym w nowotworach” – powiedział.

---

Dane dotyczące populacji i implikacje polityczne

Profesor Habibul Ahsan, dziekan Instytutu Populacji i Zdrowia Personalizowanego, kieruje głównymi badaniami na szczeblu krajowym i międzynarodowym. Jego praca integruje dane środowiskowe, żywieniowe i genetyczne w celu zbadania przyczyn, prognozy i zapobiegania nowotworom.

Jedno z jego badań z 2006 r. wykazało, że arsen w wodzie pitnej zwiększa ryzyko wystąpienia przedrakowych zmian skórnych. Wyniki te pomogły obniżyć normy dotyczące arsenu w wodzie amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska.

---

Wniosek

Badanie Uniwersytetu Chicagowskiego podkreśla znaczenie uwzględniania czynników środowiskowych w badaniach nad rakiem. Wyniki mogą nie tylko zwiększyć świadomość wpływu środowiska na zdrowie, ale także wpłynąć na polityki mające na celu zmniejszenie ryzyka środowiskowego i poprawę zdrowia publicznego.