دانشمندان برای اولین بار در تاریخ توانستند اثرات سیگار و دود صنعتی بر روی DNA ریه ها را ترسیم کنند. این یافته می تواند به پیشگیری از سرطان ریه از طریق اجتناب از محیط های پر ریسک منجر شود.
به گزارش تکناک، این موضوع که افراد از طریق رژیم غذایی یا قرار گرفتن در یک محیط در معرض مواد مضر قرار می گیرند، توسط علم ثابت شده است. به عنوان مثال، بنزو (a) پیرن (BaP) ترکیبی که در سیگار و دود صنعتی یافت می‌شود، می تواند به DNA آسیب بزند.
BaP گروهی از ترکیبات شناخته شده به عنوان هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) است. PAH ها زمانی تولید می شوند که مواد آلی به طور ناقص سوزانده یا گرم شوند. به عنوان مثال، دود اگزوز ناشی از وسایل نقلیه دیزلی و دود ناشی از اجاق‌های چوبی، حاوی PAH است که قرار گرفتن بیش از حد در معرض آن، به عنوان یکی از مهم ترین علل بروز سرطان شناسایی شده است. آنزیم‌ها در بدن ما به تجزیه PAH ها کمک می کنند که همین مسئله باعث آسیب به DNA می شود و اگر این آسیب قابل ترمیم نباشد، به سرطان تبدیل خواهد شد.
اکنون، محققان برای اولین بار این اثرات را تا سطح تک نوکلئوتیدی در سلول‌های ریه انسان پس از قرار گرفتن در معرض BaP ترسیم کرده اند. به گفته آنها، این تکنیک می تواند به پیش بینی موادی که قرار گرفتن در معرض آنها منجر به سرطان می‌شود، کمک کند.
اولین نقشه تک نوکلئوتیدی از الگوهای آسیب خاص برای BaP
هنگامی که BaP وارد بدن انسان می شود، تغییر می کند و به ترکیب جدیدی تبدیل می شود و با این کار خود را به یکی از اسیدهای نوکلئیک موجود در DNA به نام گوانوزین می چسباند. اگرچه این فرآیند غیرقابل برگشت است، اما بدن انسان حاوی ابزارهایی برای ترمیم سلول است که با استفاده از آنها می‌توان متابولیت های ناخواسته را جدا کرد.اما، این تعادل بین آسیب و ترمیم، تا حد زیادی بر جهش هایی تأثیر می‌گذارد که می‌توانند باعث انتقال بیماری در هنگام تکثیر سلولی شوند.
پروفسور شانا استورلا و همکارانش، برای بررسی تعادل سلول‌های انسانی در معرض BaP و همچنین توزیع آسیب DNA در کل ژنوم سلول‌ها، یک محیط کشت برای رشد سلول های ریه انسان ایجاد کردند. برای این کار، محققان مقادیر زیادی از نسخه تغییر کرده BaP را اضافه کردند. پس از آن، آنها توانستند محل اتصال متابولیت به گوانوزین ها را با استفاده از نقشه برداری DNA با وضوح تک نوکلئوتیدی تعیین کنند.
درک ماهیت پویای آسیب DNA
اگرچه یک رابطه “وابسته به میزان” بین قرارگیری در معرض مواد خطرناک و آسیب به DNA وجود دارد، اما با وجود تغییرات در غلظت متابولیت BaP الگوی آن در سراسر ژنوم ثابت می ماند.
تیم تحقیقاتی متوجه شد که الگوی آسیب به DNA، مشابه الگوی جهشی است که در سرطان های ریه مرتبط با سیگار یافت می شود. این مسئله نشان می دهد که همین تکنیک می تواند در پیش بینی جهش های ژنتیکی مرتبط با سرطان های انسانی کمک کند.
با توجه به اینکه این اولین نقشه با وضوح تک نوکلئوتیدی از الگوهای آسیب خاص BaP در سلول های انسانی است، محققان گفتند “داده های آنها می تواند درکی درباره طبیعت پویای آسیب DNA و فرآیندهای ترمیم فراهم کند”.
