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Ein Durchbruch bei der DNA-Sequenzierung weist darauf hin, warum die meisten Raucher keinen Lungenkrebs bekommen

Einige Menschen könnten „sehr kompetente Systeme zur Reparatur von DNA-Schäden oder zur Entgiftung von Zigarettenrauch haben.“

Zigaretten enthalten Dutzende von Chemikalien, die DNA-Veränderungen in Lungenzellen verursachen. Rattankun Thongbun/iStock links, Shutter2u/iStockrechts

Wenn Sie sich Sorgen über Lungenkrebs machen, dann ist Rauchen unglaublich gefährlich. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Nichtraucher die Krankheit entwickelt, liegt bei etwa 1 zu 6.000. Bei jemandem, der regelmäßig raucht, steigt die Wahrscheinlichkeit auf 1 zu 5 oder 10.

Und doch entwickeln die meisten Raucher keinen Lungenkrebs.

Ein Team von Forschern hat begonnen herauszufinden, warum. In einer kleinen Studie, die am Montag in der Fachzeitschrift mit Peer-Review veröffentlicht wurdeNaturgenetik, berichten sie, dass das Rauchen eine vorhersagbare Zunahme der Anzahl krebserregender Mutationen in Lungenzellen zu bewirken scheint – aber nur bis zu einem bestimmten Punkt. Sobald jemand 23 Jahre lang das Äquivalent einer Packung Zigaretten pro Tag geraucht hatte, dieZahl der Mutationen stieg nicht mehr an.

„Unsere Daten deuten darauf hin, dass diese Personen trotz ihres starken Rauchens möglicherweise so lange überlebt haben, weil sie es geschafft haben, die weitere Anhäufung von Mutationen zu unterdrücken“, sagt Pneumologe und Genetiker Simon Spivack, ein Co-Autor der Studie. „Diese Nivellierung von Mutationen könnte darauf zurückzuführen sein, dass diese Menschen sehr kompetente Systeme zur Reparatur von DNA-Schäden oder zur Entgiftung von Zigarettenrauch haben.“

Ein Durchbruch in der Genomik rückt Mutationen in den Fokus

Forscher, die die gesundheitlichen Auswirkungen von Zigarettenrauch untersuchen, haben alle möglichen Methoden angewendet – von der Gabe hoher Dosen von im Tabak gefundenen Chemikalien an Labortiere bis hin zum Durchsuchen von Archiven, um festzustellen, welche Krankheiten Raucher häufiger bekommen – um herauszufinden, wie die Angewohnheit beeinflusst den Körper. Diese Studien haben deutlich gemacht, dass Zigaretten Hunderte von schädlichen Chemikalien enthalten, darunter Dutzende von Karzinogenen.

Jahrzehntelang hatten Forscher keine Möglichkeit, die Mutationen in Lungenzellen zu messen, die tatsächlich Lungenkrebs verursachen. Vor fünf Jahren, Forscher am Albert Einstein College of Medicine in New York einen Weg gefunden um technische Einschränkungen zu überwinden, die es unmöglich gemacht hatten, das Genom zu sequenzieren. Das heißt, sie fanden heraus, wie man die genaue Reihenfolge der A-, T-, C- und G-Moleküle der DNA innerhalb einer einzelnen Zelle bestimmt, ohne zu viele einzuführenFehler im Ablauf.

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In dieser neuen Studie verwendeten viele der gleichen Forscher diese Technik, um Lungenzellen von Menschen zu vergleichen, die nie geraucht hatten, und von Menschen, die jahrelang geraucht hatten.

Rauchen verursacht Mutationen – aber nur bis zu einem gewissen Punkt

Diese relativ kleine Studie umfasste nur 33 Teilnehmer im Alter von 11 bis 86 Jahren. Etwa die Hälfte von ihnen waren Raucher. Der Rest hatte nie geraucht . Ärzte entnahmen bei medizinisch notwendigen Bronchoskopien Zellen aus der Lungenschleimhaut.

​​„Diese Lungenzellen überleben Jahre, sogar Jahrzehnte, und können daher sowohl mit dem Alter als auch mit dem Rauchen Mutationen anhäufen“, sagt Dr. Spivack. „Von allen Zelltypen der Lunge gehören diese zu den am ehesten krebsartigen.“

Die Forscher verwendeten ihre neue Technik, um die Anzahl der Mutationen in diesen Zellen für jede Person zu identifizieren. Dann verglichen sie diese Informationen mit Daten darüber, wie viel jeder Teilnehmer im Laufe seines Lebens geraucht hatte, gemessen in einer Einheit namens „Packjahre“.Ein Packungsjahr entspricht dem Rauchen eine Schachtel Zigaretten pro Tag für ein Jahr. Der stärkste Raucher in der Studie hatte 116 Packungsjahre lang geraucht.

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Es überrascht nicht, dass sie herausfanden, dass das Rauchen für mehr Packungsjahre tendenziell mit mehr DNA-Mutationen in Lungenzellen korrelierte. „Dies bestätigt experimentell, dass das Rauchen das Lungenkrebsrisiko erhöht, indem es die Häufigkeit von Mutationen erhöht“, so wie Forscher seit Jahrzehnten glauben, Spivacksagt.

Aber es gab eine Überraschung in ihren Daten. Diese enge Korrelation zwischen der Anzahl der Rudeljahre und der Anzahl der Mutationen verschwand bei 23 Rudeljahren. Danach hörte die Anzahl der Mutationen auf zu steigen.

„Die stärksten Raucher hatten nicht die höchste Mutationslast“, sagt Spivack. Mit anderen Worten, der Teilnehmer, der 116 Packungsjahre geraucht hatte, hatte nicht fünfmal so viele Mutationen wie jemand anderes, der ein paar geraucht hattevon Dutzenden Rudeljahren. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass diese Individuen trotz ihres starken Rauchens so lange überlebt haben, weil sie es geschafft haben, die weitere Akkumulation von Mutationen zu unterdrücken“, sagt Spivack.

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Weitere Erkenntnisse wie diese könnten die Art und Weise revolutionieren, wie Ärzte Lungenkrebs vorbeugen

Obwohl dies ein frühes Ergebnis einer kleinen Studie ist, ist es eine bemerkenswerte Tatsache, die Aufschluss darüber geben könnte, warum manche Menschen Krebs bekommen und andere nicht.

„Diese Nivellierung von Mutationen könnte darauf zurückzuführen sein, dass diese Menschen sehr kompetente Systeme zur Reparatur von DNA-Schäden oder zur Entgiftung von Zigarettenrauch haben“, sagt Spivack.

Wenn Forscher herausfinden, wie sie diese Menschen identifizieren können, bevor es zu spät ist, können sie gezielte Hilfe anbieten – und den Menschen, die am ehesten leiden, einen noch besseren Grund geben, nicht zu rauchen.

„Dies könnte sich als wichtiger Schritt hin zur Prävention und Früherkennung des Lungenkrebsrisikos erweisen und weg von den derzeitigen Herkulesanstrengungen, die erforderlich sind, um Krankheiten im Spätstadium zu bekämpfen, in denen der Großteil der Gesundheitsausgaben und des Elends anfällt“, sagt Spivack.

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