В ходе почти трехлетнего исследования состояния знаний о раковых заболеваниях, подверженных влиянию окружающей среды, ученые изучили воздействие малых доз 85 обычных химических веществ, не считающихся канцерогенными для человека.
Исследователи рассмотрели действие этих химических веществ на длинный список механизмов, которые важны для развития рака. Опираясь на сотни лабораторных исследований, большие базы данных с информацией о раке и модели, предсказывающие развитие рака, они сравнили образцы биологической активности химических веществ с 11 известными «признаками» рака – отличительными моделями клеточных и генетических нарушений, связанных с ранним развитием опухолей.
Эти химические вещества включали бисфенол А (BPA), используемый в пластиковых контейнерах для пищевых продуктов и напитков; ротенон, инсектицид широкого спектра действия; паракват, сельскохозяйственный гербицид; и триклозан, антибактериальный агент, используемый в мыле и косметике.
В своем опросе исследователи узнали, что 50 из 85 химических веществ нарушают функционирование клеток способами, которые коррелируют с известными ранними паттернами рака, даже при низких, предположительно доброкачественных уровнях, при которых подвергается воздействию большинство людей.
Для 13 из них исследователи нашли доказательства порога реакции на дозу – уровня воздействия, при котором химическое вещество считается токсичным регулирующими органами. Для 22 лет вообще не было информации о токсичности.
«Наши результаты также предполагают, что эти молекулы могут действовать совместно, повышая активность рака», – сказал Уильям Биссон, доцент и исследователь рака в OSU и руководитель группы по исследованию. "Например, ЭДТА, соединение, связывающее ионы металлов, используемое в производстве и медицине, препятствует восстановлению поврежденных генов в организме.
«ЭДТА сама по себе не вызывает генетических мутаций, – сказал Биссон, – но если вы подвергаетесь воздействию этого вещества вместе с каким-то мутагенным веществом, он усиливает эффект, поскольку нарушает восстановление ДНК, ключевой слой защиты от рака."
Биссон сказал, что основная цель этого исследования – выявить пробелы в знаниях о раковых заболеваниях, находящихся под воздействием окружающей среды, и изложить программу исследований на следующие несколько лет. Он добавил, что необходимы дополнительные исследования для оценки раннего воздействия и понимания ранних стадий развития рака.
Исследование является частью проекта Halifax, спонсируемого канадской некоммерческой организацией «Знакомство с раком».
Миссия организации – продвигать научные знания о раке, связанном с воздействием окружающей среды. Выводы команды опубликованы в серии статей в специальном выпуске журнала Carcinogenesis.
Биссон является экспертом по вычислительной химической геномике – моделированию биохимических молекулярных взаимодействий в раковых процессах – в Колледже сельскохозяйственных наук ОГУ.
Для этого исследования он работал с командами, которые исследовали, как рак подавляет иммунную систему хозяина, запускает хронические воспалительные процессы и взаимодействует с соседним микросредой.
Он также руководил работой проекта по перекрестной проверке, в ходе которой была проанализирована литература по раку для доказательства того, что активность химического вещества в пределах одного признака может способствовать канцерогенной активности в других.
По словам Биссона, традиционная оценка риска исторически сосредоточивалась на поиске отдельных химических веществ и отдельных способов действия – подходов, которые могут недооценивать риск рака. В этом исследовании используется другой подход, изучается взаимодействие во времени независимых молекулярных процессов, запускаемых воздействием малых доз химических веществ.
«Рак – это болезнь болезней», – сказал Биссон. "Он следует многоступенчатым шаблонам разработки и в большинстве случаев имеет длительный период задержки. К нему нужно подходить под углом, который учитывает сложность этих паттернов.
"Лучшее понимание того, что приводит к тому, что вещи становятся неконтролируемыми, будет иметь ключевое значение для разработки эффективных стратегий предотвращения и раннего обнаружения."