An diesem Punkt gibt es kaum Zweifel, dass Rauchen schlecht für Ihre Gesundheit ist. Es gibt einen Grund, warum sie Krebssticks nennen: Das Rauchen von Zigaretten verursacht inzwischen 87 Prozent aller Lungenkrebsfälle und eines von drei Krebsfällen, was nach Angaben der Centers for Disease Control weltweit zu rund 6 Millionen Todesfällen pro Jahr führt. Noch unklarer ist, wie genau die über 60 Karzinogene im Tabakrauch dazu beitragen, die Lunge, die Leber und die Nieren von Rauchern und denjenigen, die Passivrauch ausgesetzt sind, heimtückisch zu schädigen.
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Um diese Frage zu beantworten, haben Forscher des Wellcome Trust Sanger Institute und des Los Alamos National Laboratory kürzlich die DNA von mehr als 3.000 Tumoren aus den Körpern von Rauchern und Nichtrauchern untersucht. Die Ergebnisse, die diese Woche in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, waren ernüchternd: Forscher fanden tiefe molekulare „Signaturen“, die in Tumorzellen eingraviert waren, selbst in Organen, die niemals direkt dem Zigarettenrauch ausgesetzt waren. Jede der Signaturen, aus denen hervorgeht, wie die DNA beschädigt wurde, ist ein möglicher Ausgangspunkt für einen zukünftigen Krebs.
"Verschiedene Karzinogene können Fingerabdrücke auf dem Genom hinterlassen", erklärt Ludmil B. Alexandrov, Biophysiker und Oppenheimer Fellow am Los Alamos National Laboratory und Co-Hauptautor der Studie. „Wir führen also nur ein bisschen molekulare CSI durch und heben die Fingerabdrücke vom Krebsgenom ab. Auf dieser Grundlage können wir also sagen, wie diese Mutation abläuft. “
Die Forscher identifizierten zuerst mehr als 20 "Mutationssignaturen" - Stellen in der DNA der Zelle, an denen Gene auf vorhersagbare, reproduzierbare Weise ersetzt, hinzugefügt oder gelöscht wurden. In Raucherkrebszellen waren fünf dieser 20 erhöht, die in Nichtraucherzellen nicht erhöht waren. Eine dieser Signaturen ist mit Lungen- und Kehlkopfkrebs bei Rauchern assoziiert.
Die Studie beleuchtet auch, wie Rauchen zu Krebs in Organen führen kann, die weit entfernt von rauchexponierten Lungen, Rachen und Mund liegen. "Einige von ihnen reflektieren direkte Schäden an der DNA", sagt Alexandrov. "Hier inhalieren Sie den Rauch und die Bestandteile des Rauchs, die sich an die DNA binden und sie mutieren. Wir haben auch festgestellt, dass Tabakrauchen in Organen, die nicht direkt inhaliertem Rauch ausgesetzt sind, wichtige zelluläre Prozesse stört. “
Zellen neigen dazu, mehr Mutationen anzusammeln, wenn sie sich teilen und altern. Wenn Sie also die Anzahl der Mutationen erhöhen, altern Ihre Zellen durch Rauchen im Grunde genommen. Bei rauchbedingten Blasen-, Leber- und Magenkrebserkrankungen sowie bei anderen Krebserkrankungen, bei denen das Organ keinem Rauch ausgesetzt ist, beschleunigt das Rauchen nach wie vor eine „molekulare Uhr“, die normalerweise mit dem Alter regelmäßig „tickt“, fügt Alexandrov hinzu.
Die Forscher konnten dann genau quantifizieren, wie schnell das Rauchen Zellen mutiert, indem sie die Anzahl der Mutationen mit selbst berichteten Rauchgewohnheiten korrelierten. Für einen Raucher, der täglich packt, führt das Rauchen jedes Jahr zu 150 zusätzlichen Mutationen in jeder Lungenzelle. Dies waren alle Kopien derselben Mutation; Je mehr Mutationen vorhanden sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Zelle krebsartig wird.
"Das ist 5-10 mal höher als die Hintergrundmutationsrate", sagt Alexandrov und bemerkt, dass die Hintergrundrate vom Alter, der ethnischen Zugehörigkeit und anderen Faktoren abhängt.
Lungenkrebs ist eine relativ neue Krankheit, die im 20. Jahrhundert durch die Verbreitung von Zigaretten in den Vordergrund gerückt ist. Bis 1900 waren laut einer Veröffentlichung in der medizinischen Literatur nur etwa 140 Fälle bekannt. Als Professoren bei einem Patienten Lungenkrebs diagnostizierten, sagten sie ihren Schülern, dass sie in ihrer Karriere möglicherweise nie einen anderen Lungenkrebspatienten sehen würden. Aber nur wenige Jahre später war Lungenkrebs auf dem Vormarsch. Die Ärzte brachten zahlreiche Erklärungen vor - Asphaltstaub, Luftverschmutzung, die Grippe von 1918 oder die Exposition gegenüber Giftgas im Ersten Weltkrieg -, obwohl auch das Rauchen verantwortlich gemacht wurde.
Erst 1964 erkannten die meisten (wenn auch nicht alle) Amerikaner mit der Veröffentlichung des wegweisenden Berichts des US Surgeon General über die Gesundheitsgefahren von Zigaretten die Gefahren des Zigarettenrauchens. Dank Medienkampagnen und Richtlinienänderungen wie Rauchverboten in Innenräumen und Zigarettensteuern sind die Raucherquoten in Amerika heute nur noch halb so hoch wie in den 60er Jahren. Dennoch bezeichnet der Generalchirurg das Rauchen als „eine enorme, vermeidbare Katastrophe für die öffentliche Gesundheit“.
Diese neue Studie könnte Forschern helfen, "nicht nur die komplexe Beziehung zwischen Tabak und Krebs", sondern auch "die Pathogenese der Krankheit von Anfang an zu bestimmen", sagt Dr. Steven Dubinett, Direktor des UCLA-Forschungsprogramms für Lungenkrebs und Professor für Lungenkrebs und Intensivmedizin. "Diese [Studie] mag eine Untersuchung in Bezug auf die Art der Mutationen sein, aber wir hoffen, dass wir anfangen, die Informationen über die Mutationslast als Vorteile für die Therapie zu nutzen", fügt Dubinett hinzu, der nicht an der Studie beteiligt war.
Verlassen Sie sich jedoch nicht auf die Möglichkeit einer zukünftigen Behandlung von Lungenkrebs, um die Folgen Ihrer Rauchgewohnheit umzukehren, warnen die Forscher. "Auch wenn Sie mit dem Rauchen aufhören, gibt es diese Mutationen - sie sind nicht umkehrbar", sagt Alexandrov. "Selbst wenn Sie nur ein bisschen mit dem Rauchen anfangen, werden Sie vernarbt sein, das genetische Material Ihrer Zellen wird für Ihr ganzes Leben vernarbt sein."
