Исследование раскрывает много способов, с помощью которых канцерогены вызывают развитие рака молочной железы
В наиболее полном на сегодняшний день обзоре того, как развивается рак молочной железы, ученые создали подробную карту, которая описывает множество способов, которыми химические вещества в окружающей среде могут вызывать заболевание. Используя ионизирующее излучение в качестве модели, исследователи определили ключевые механизмы внутри клеток, которые при разрушении вызывают рак молочной железы. Поскольку результаты могут быть обобщены для других экологических канцерогенов, они могут помочь регулирующим органам определить химические вещества, которые увеличивают риск рака молочной железы.
«Мы знаем, что воздействие токсичных химических веществ может играть важную роль в развитии рака молочной железы» , — говорит Рутанн Рудель, экологический токсиколог из Института Silent Spring и один из соавторов исследования. «Тем не менее, когда регулирующие органы пытаются оценить, является ли химическое вещество вредным или нет, тесты, которые они используют, не отражают воздействия на грудь. Этот пробел в тестировании означает, что потенциальным канцерогенам в молочной железе дают зеленый свет для использования в наших потребительских продуктах» . »
Рак молочной железы является наиболее распространенным инвазивным раком у женщин, с самыми высокими показателями заболеваемости в Северной Америке и Европе, а в мире этот показатель растет. Поскольку только от 5 до 10 процентов случаев рака молочной железы обусловлены наследственными мутациями высокого риска, такими как BRCA1 и BRCA2, ученые говорят, что для предотвращения будущих случаев рака молочной железы и снижения заболеваемости необходимо лучшее понимание того, как факторы окружающей среды способствуют развитию заболевания.
С этой целью исследователи из Silent Spring изучили ионизирующее излучение — установленный фактор риска развития рака молочной железы. Люди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения от многих источников, включая рентген, компьютерную томографию и лучевую терапию. Воздействие радиации на рак молочной железы было тщательно изучено, в значительной степени основываясь на исследованиях выживших после атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки, а также женщин, которые подвергались медицинскому облучению в подростковом возрасте.
Сообщая в журнале Archives of Toxicology , Рудель и соавтор Джессика Хелм рассмотрели 467 исследований, чтобы идентифицировать последовательность биологических изменений, которые происходят в клетках и тканях молочной железы с момента облучения до образования опухоли. Затем они создали карту этих последовательных изменений, выявив множество взаимосвязанных путей, по которым ионизирующее излучение приводит к раку молочной железы.
Исследователи создали карту с использованием фреймворка, который называется «путь неблагоприятного исхода» (AOP). AOP были разработаны Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) как способ представить, как развиваются сложные заболевания, и чтобы помочь регулирующим органам, производителям химических веществ и фармацевтическим компаниям предсказать, как химические вещества могут влиять на заболевания на ранних этапах исследовательского процесса.
«Оказывается, что неудивительно, что рак молочной железы намного сложнее, чем то, как он передается в традиционных моделях рака», — говорит Рудель. В традиционных моделях ионизирующее излучение вызывает рак молочной железы исключительно через повреждение ДНК. Новая модель Silent Spring объединяет последние открытия в области биологии рака, которые показывают, что излучение , помимо повреждения ДНК, также увеличивает производство молекул, называемых активными формами кислорода и азота. Эти молекулы разрушают клетки, вызывая воспаление, изменяя ДНК и нарушая другие важные биологические активности.
«Это исследование является важным и подчеркивает необходимость целостного рассмотрения механистических доказательств при выявлении потенциальных канцерогенов», — говорит Кэтрин Гайтон, старший токсиколог из Международного агентства по исследованию рака. «На самом деле существует несколько ключевых характеристик канцерогенов. Мы все больше понимаем, что канцерогены человека могут демонстрировать различные комбинации этих ключевых характеристик».
Команда Silent Spring также обнаружила, что на биологические изменения, которые приводят к раку молочной железы , сильно влияют репродуктивные гормоны, такие как эстроген и прогестерон. Репродуктивные гормоны стимулируют пролиферацию клеток в молочной железе, поэтому химические вещества, которые также способствуют пролиферации клеток, могут сделать грудь более восприимчивой к опухолям. «Критические периоды развития, такие как период полового созревания или беременности, когда грудь претерпевает важные изменения, — это периоды, когда грудь особенно уязвима», — говорит Рудель.
Чтобы устранить пробелы в тестировании химической безопасности, исследователи Silent Spring определили серию тестов, которые регуляторы могут использовать для поиска химических веществ, которые нарушают пути, обозначенные в их новой модели. Химические вещества, которые нарушают эти пути, будут считаться потенциальными канцерогенами молочной железы, что препятствует их использованию в продуктах.
