Τεχνική θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόβλεψη γενετικών μεταλλάξεων που σχετίζονται με ανθρώπινους καρκίνους

Οι άνθρωποι εκτίθενται περιστασιακά σε δυνητικά επιβλαβείς ουσίες στο περιβάλλον μέσω της διατροφής ή των συνηθειών τους

Για παράδειγμα, το βενζο(α)πυρένιο (BaP) που περιέχεται στον καπνό του τσιγάρου, είναι γνωστό ότι βλάπτει το DNA. Το βενζο(α)πυρένιο BaP ανήκει στην ομάδα ενώσεων που είναι γνωστές ως πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (ΠΑΥ).

Οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες ΠΑΥ μπορεί να σχηματιστούν κατά τη διάρκεια ατελούς καύσης ή πυρόλυσης (δηλαδή χημικής αποσύνθεσης με θέρμανση απουσία οξυγόνου) οργανικών ουσιών.

Για παράδειγμα, τα καυσαέρια από πετρελαιοκίνητα οχήματα και ο καπνός από ξυλόσομπες περιέχουν πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες ΠΑΥ. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, μία από τις σημαντικότερες αιτίες καρκίνου μπορεί να αποδοθεί στην έκθεση σε αυτές τις ουσίες.

Τώρα, για πρώτη φορά, οι ερευνητές χαρτογράφησαν αυτές τις επιδράσεις σε ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα μετά από έκθεση σε βενζο(α)πυρένιο BaP. Όπως αναφέρουν στη μελέτη τους η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό “ACS Central Science”, η τεχνική αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόβλεψη των εκθέσεων που οδηγούν σε καρκίνο.

Όταν το βενζο(α)πυρένιο BaP εισέρχεται στον ανθρώπινο οργανισμό, μεταβολίζεται και μετατρέπεται σε μια νέα ένωση που προσκολλάται σε ένα από τα νουκλεϊκά οξέα του DNA, την γουανοσίνη. Αν και το ανθρώπινο σώμα διαθέτει τρόπους επιδιόρθωσης που θα μπορούσαν να αποκολλήσουν τους ανεπιθύμητους μεταβολίτες, η ισορροπία μεταξύ της βλάβης και της επιδιόρθωσης επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τις μεταλλάξεις που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ασθένεια και να μεταφερθούν με την αναπαραγωγή των κυττάρων.

Η καθηγήτρια Σάνα Στούρλα και οι συνεργάτες της θέλησαν να διερευνήσουν την ισορροπία σε ανθρώπινα κύτταρα που εκτέθηκαν σε βενζο(α)πυρένιο BaP και να προσδιορίσουν την κατανομή των βλαβών στο DNA σε ολόκληρο το γονιδίωμα των κυττάρων.

Η επιστημονική ομάδα ανέπτυξε ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα και πρόσθεσε αυξανόμενες ποσότητες της μεταβολισμένης εκδοχής του βενζο(α)πυρενίου BaP. Μετά από αυτό, μπόρεσε να προσδιορίσει το σημείο όπου συνδεόταν ο μεταβολίτης με την γουανοσίνη, χρησιμοποιώντας χαρτογράφηση DNA. Αν και υπήρχε μια «δοσοεξαρτώμενη» σχέση μεταξύ της έκθεσης και της βλάβης του DNA, «το μοτίβο παρέμεινε σταθερό σε όλο το γονιδίωμα, παρά τις αλλαγές στη συγκέντρωση του μεταβολίτη του βενζο(α)πυρενίου BaP», ανέφεραν οι ερευνητές.

Η ομάδα παρατήρησε επίσης ότι η κατανομή της βλάβης του DNA ήταν παρόμοια με ένα μοτίβο μεταλλάξεων που βρέθηκε σε καρκίνους του πνεύμονα που σχετίζονται με το κάπνισμα. Αυτό υποδηλώνει ότι η συγκεκριμένη τεχνική θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόβλεψη γενετικών μεταλλάξεων που σχετίζονται με ανθρώπινους καρκίνους.