Ученые выяснили, как именно алкоголь вызывает рак

Статистическая связь алкоголя и злокачественных опухолей установлена довольно давно. Но конкретные причины, по которым алкоголь вызывает рак, остаются предметом дискуссий. Новое исследование, финансируемое британским Фондом исследования рака показало, что алкоголь повреждает ДНК в стволовых клетках. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature.

Предыдущие исследования механизмов влияния алкоголя на риск развития рака проводились исключительно на клеточных культурах. Но в ходе новой серии экспериментов ученые из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge) использовали животных, чтобы показать, как именно воздействие алкоголя приводит к необратимому повреждению ДНК.

Ученые давали разведенный этанол группе генно-модифицированных мышей, не способных вырабатывать ферменты, перерабатывающие алкоголь и его метаболиты (в частности, вредный ацетальдегид) до безопасных веществ. Затем они использовали хромосомный анализ и секвенирование ДНК для изучения генетического повреждения.

Ученые обнаружили, что ацетальдегид может разрушать и повреждать ДНК в стволовых клетках крови, приводя к перестроению хромосом и изменению последовательности ДНК в этих клетках. Это значимое открытие, поскольку известно, что когда здоровые стволовые клетки становятся дефектными, многократно повышается риск развития онкологических заболеваний – в частности, рака груди, кишечника, печени, желудка, поджелудочной железы и т.д.

«Многие злокачественные образования развиваются из-за повреждения ДНК в стволовых клетках. Хотя некоторые из таких повреждений происходят случайно, наши результаты достоверно доказывают, что употребление алкоголя может значительно увеличить риск», — отметил профессор Кетан Патель (Ketan Patel), ведущий автор исследования.

Ученые в своем исследовании также попытались понять, каким образом организм пытается защитить себя от повреждений, вызванных алкоголем. Первая линия защиты — это семейство ферментов, называемых альдегиддегидрогеназами (ALDH). Эти ферменты разрушают вредный ацетальдегид в ацетат, который наши клетки могут использовать в качестве источника энергии.

Во всем мире миллионы людей, особенно из Юго-Восточной Азии, либо не вырабатывают такие ферменты, либо вырабатывают лишь их усеченные варианты, которые не выполняют таких защитных функций. Поэтому, когда такие люди потребляют алкоголь, в их организме остается много ацетальдегида. Он вызывает резкое ухудшение самочувствия и последующее отравление организма, обычно называемое «похмельем».

В исследовании, когда мышам, не имеющим фермента ALDH — ALDH2, давали алкоголь, это приводило к тому, что в их клетках возникало в четыре раза больше повреждений ДНК по сравнению с мышами с полностью функционирующим ферментом.

Вторая линия защиты от деструктивного влияния алкоголя, используемая клетками –  это множество систем восстановления ДНК, которые в большинстве случаев позволяют им фиксировать и реверсировать различные типы повреждений ДНК. Но они не всегда работают, и некоторые люди несут мутации, которые не позволяют их клеткам эффективно выполнять такой «ремонт». Подобная мутация означает, что в организме критические повреждения ДНК стволовых клеток будут накапливаться с каждым последующим потреблением алкоголя, значительно повышая риск развития онкологических заболеваний.

«В нашем исследовании подчеркивается, что неспособность эффективно перерабатывать алкоголь может привести к еще более высокому риску повреждения ДНК, связанного с алкоголем, и, следовательно, к определенным раковым заболеваниям. Но важно помнить, что системы восстановления поврежденных ДНК не идеальны, и алкоголь может вызвать развитие рака даже у людей, организм которых вырабатывает «правильные» ферменты, разлагающие ацетальдегид до безопасных химических соединений», — заявил профессор Патель.

«В этом исследовании подчеркивается, что алкоголь может нанести ущерб здоровью многих людей в гораздо более серьезной степени, чем простое похмелье. Мы знаем, что алкоголь ежегодно способствует развитию более чем 12 000 случаев рака в Великобритании, поэтому нужно задуматься о жизненной необходимости значительного сокращения потребления алкоголя», — заключила профессор Линда Баулд, эксперт по исследованиям рака и профилактике онкологических заболеваний.