Исследователи связали сигаретный дым с разными типами рака лёгких — News-Medical
Длительное воздействие сигаретного дыма может изменять стволовые клетки лёгких, делая их более уязвимыми для определённых связанных с раком мутаций. Исследователи Комплексного онкологического центра Сидни Киммела при Университете Джонса Хопкинса установили это в экспериментах на органоидах — трёхмерных лабораторных моделях тканей. О результатах, опубликованных 5 октября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, сообщает News-Medical.
Шесть месяцев воздействия дыма
Учёные создали органоиды из нормальной ткани лёгких мышей и в течение шести месяцев подвергали их воздействию конденсата сигаретного дыма — смеси химических веществ и частиц, содержащихся в дыме. Ключевые ранние выводы также проверили на органоидах из нормальной человеческой лёгочной ткани.
Со временем в клетках изменялись эпигенетическое программирование и активность генов. В частности, исследователи зафиксировали прогрессирующие изменения метилирования ДНК и доступности хроматина — механизмов, регулирующих активацию генов. Клетки приобретали признаки предракового состояния, благоприятного для образования опухолей. Одновременно подавлялись пути воспалительной и иммунной сигнализации, а также гены, связанные с запрограммированной гибелью клеток, в том числе ZBP1.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Мутации дали разные опухоли
После шести месяцев экспозиции исследователи ввели в органоиды мутантный KRAS или выключили ген-супрессор опухолей TP53, а затем имплантировали клетки мышам. Опухоли образовались только из органоидов, подвергшихся воздействию дыма и имевших одно из этих генетических изменений. Сам конденсат дыма опухолей не вызывал, как и внесение этих изменений в контрольные органоиды без предшествующего воздействия дыма.
Мутантный KRAS преимущественно приводил к появлению низкодифференцированных опухолей с признаками аденокарциномы лёгких. Потеря TP53 вызывала плоскоклеточный рак. С помощью одноклеточного РНК-секвенирования учёные связали обусловленные KRAS аденокарциномы с изменённым состоянием клеток, происходящих от бронхиолоальвеолярных стволовых клеток, а TP53-дефицитные плоскоклеточные опухоли — с состоянием, происходящим от базальных стволовых клеток дыхательных путей.
В опухолях с мутантным KRAS особенно выраженным было подавление ZBP1 и связанных с ним генов интерферонового пути. Авторы предполагают, что ослабление защитных механизмов гибели клеток может помогать выживанию клеток, управляемых KRAS. Выявленные изменённые состояния клеток в будущем могут стать молекулярными маркерами раннего развития различных подтипов немелкоклеточного рака лёгких, однако для этого требуется дополнительная экспериментальная проверка.
