Как окружающая среда незаметно влияет на риск развития рака

Рак возникает из-за генетических изменений, которые нарушают нормальное функционирование клеток. Эти мутации могут быть унаследованы, происходить спонтанно при делении клеток или вызываться воздействием канцерогенов из окружающей среды — химических веществ, способных вызывать рак.

Хотя некоторые канцерогены можно избегать, например, табачный дым или чрезмерное пребывание на солнце, избежать загрязнителей воздуха и воды гораздо сложнее. Поэтому важно понимать, какие факторы окружающей среды связаны с раком, где они встречаются и как они способствуют развитию болезни. Это требует точных измерений факторов окружающей среды, сбора данных от наиболее пострадавших групп населения и экспериментальных исследований их биологического воздействия.

Исследователи из Чикагского университета активно изучают эти связи, используя крупные массивы данных, передовые технологии и современные методологии, чтобы разобраться в сложных отношениях между раком и окружающей средой. Результаты их работы опубликованы в журнале Cells.

Изучение неравенства через экологическую призму

Бриса Ашебрук-Килфой, доцент кафедры семейной медицины Чикагского университета, занимается оценкой воздействия окружающей среды. Она руководит исследованиями влияния "экспозома" — совокупности воздействий, которым человек подвергается за всю жизнь — на здоровье, включая риск развития рака.

Недавно её команда опубликовала статью с первым в своем роде анализом данных о загрязнении воздуха, собранных в рамках программы All of Us Национального института здравоохранения США. В исследовании участвовало более 500 тысяч человек разного расового и этнического происхождения. Ученые изучили связь между концентрацией загрязнителей воздуха в среде обитания человека и риском развития рака.

Результаты исследования:

• Более высокие уровни загрязнения воздуха связаны с повышенным риском нескольких видов рака (молочной железы, яичников, крови и эндометрия).
• Риски варьировались в зависимости от расы и этнической принадлежности. Например, у небелых афроамериканцев и азиатов наблюдался повышенный риск рака крови, а у испаноязычных — рак костей, молочной железы и эндометрия.

"Мы надеемся, что эта работа поддержит дальнейшее изучение роли окружающей среды в неравенстве, связанном с раком, как в Чикаго, так и на национальном уровне," — отметила Ашебрук-Килфой.

Влияние загрязнителей воздуха на рак крови

Доктор Ананд А. Патель, онколог и исследователь Чикагского медицинского центра, изучает воздействие загрязнителей воздуха на рак крови. Его исследования показывают, что небелые афроамериканцы и латиноамериканцы чаще подвергаются воздействию загрязнителей, связанных с лейкемией, чем белые пациенты.

Патель и его команда обнаружили, что повышенная экспозиция к полициклическим ароматическим углеводородам и органическим веществам в воздухе связана с более высокими рисками заболевания и неблагоприятными прогнозами.

Клеточные и генетические механизмы воздействия канцерогенов

Профессор медицины Ю-Ин Хе и исследователь Мухаммед Кибрия используют молекулярно-геномные подходы для изучения воздействия канцерогенов. Например, они изучают взаимодействие канцерогенов с эпитранскриптомом — химическими модификациями, регулирующими экспрессию генов.

Результаты их работы:

• Разработка клеточных и мышиных моделей позволяет детально изучить влияние таких канцерогенов, как мышьяк.
• Выявлены генетические и эпигенетические механизмы, которые играют ключевую роль во взаимодействии окружающей среды и генома.

"Эпитранскриптомика открывает новый уровень механизмов в болезнях, связанных с окружающей средой, включая рак," — отметил Хе.

Популяционные данные и влияние на политику

Профессор Хабибул Ахсан, декан Института популяционного и персонализированного здоровья, руководит крупными исследованиями на национальном и международном уровнях. Его работа объединяет экологические, нутриционные и генетические данные для изучения причин, прогноза и профилактики рака.

Одно из его исследований в 2006 году показало, что мышьяк в питьевой воде повышает риск предраковых поражений кожи. Эти данные способствовали снижению допустимого уровня мышьяка в воде по стандартам Агентства по охране окружающей среды США.

Заключение

Исследования Чикагского университета подчеркивают важность учета экологических факторов в изучении рака. Эти данные могут не только повысить осведомленность о влиянии окружающей среды на здоровье, но и повлиять на политику, направленную на снижение экологических рисков и улучшение здоровья населения.