Według nowego badania opublikowanego niedawno w czasopiśmie American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, u młodych dorosłych, którzy palą e-papierosy, w DNA występują zmiany chemiczne podobne do tych, które występują u młodych dorosłych palących papierosy — zmiany te są powiązane z rozwojem raka.

Zespół badaczy z Keck School of Medicine of USC zmierzył metylację DNA, chemiczną modyfikację DNA, która może skutecznie włączać lub wyłączać geny w komórkach jamy ustnej młodych dorosłych palaczy e-papierosów, palaczy i osób niepalących. Metylacja DNA jest niezbędna do normalnych procesów komórkowych, ale jeśli pójdzie nie tak, może prowadzić do raka i innych chorób. Korzystając z najnowocześniejszej techniki sekwencjonowania genetycznego, przeanalizowali praktycznie cały genom w komórkach uczestników badania, w porównaniu z poprzednimi badaniami, które analizowały zaledwie dwa do trzech procent regionów genetycznych u palaczy e-papierosów lub palaczy.

Naukowcy odkryli, że wzorce metylacji DNA (rodzaj modyfikacji epigenetycznej) w znacznym stopniu pokrywają się u osób palących i wapujących.

„Nasze odkrycia wskazują, że zmiany w metylacji DNA zaobserwowane u osób palących e-papierosy mogą przyczyniać się do rozwoju chorób, w tym raka” – powiedziała dr Stella Tommasi, adiunkt w Katedrze Nauk o Ludności Badawczej i Zdrowia Publicznego w Keck School of Medicine oraz główna autorka badania.

„Elektroniczne papierosy nie są tak bezpieczne, jak twierdzą niektórzy, nawet jeśli poziom większości substancji toksycznych i rakotwórczych obecnych w e-liquidzie i parze jest na ogół znacznie niższy niż ten, który można znaleźć w dymie papierosowym” – powiedziała.

Badanie, częściowo wspierane przez National Institutes of Health, przyczynia się do rosnącej bazy dowodowej na temat zagrożeń dla zdrowia związanych z wapowaniem. Stanowi również podstawę dla przyszłych badań, które mają na celu zidentyfikowanie molekularnego podpisu w celu oceny ryzyka chorób związanego z wapowaniem.

W międzyczasie zespół badawczy ma nadzieję, że badanie pozwoli jeszcze bardziej podkreślić potencjalne szkodliwości wapowania, ponieważ na rynku pojawiają się wciąż nowe produkty.

„Wyniki te mają istotne implikacje dla zdrowia publicznego i regulacji dotyczących tytoniu, których celem jest zapewnienie dostępu do produktów do waporyzacji osobom młodym, które stanowią szczególnie narażoną grupę społeczną” – powiedział Tommasi.

Porównanie metylacji DNA

W badaniu wzięło udział 30 młodych dorosłych, średnia wieku 23,5 lat, podzielonych na trzy grupy: waperzy (osoby, które wapowały co najmniej trzy razy w tygodniu przez co najmniej 6 miesięcy, ale nie paliły), palacze (osoby, które paliły co najmniej trzy razy w tygodniu przez co najmniej rok, ale nie wapowały) i osoby nieużywające (osoby, które nie wapowały ani nie paliły).

Badacze dobrali grupy według wieku, rasy i płci. Wzięli również pod uwagę potencjalne czynniki zakłócające, w tym ilość alkoholu lub grillowanego jedzenia spożytego przez każdego uczestnika.

Po zebraniu próbek komórek jamy ustnej z policzków każdego uczestnika, naukowcy zastosowali technikę sekwencjonowania o wysokiej rozdzielczości, znaną jako sekwencjonowanie bisulfitem całego genomu, aby zbadać ponad 25 milionów miejsc w całym genomie. Szukali różnicowo zmetylowanych regionów (DMR) lub obszarów w genomie, które były bardziej lub mniej zmetylowane w jednej grupie uczestników w porównaniu do innych. Znaleźli 831 DMR u waperów i 2863 u palaczy.

Następnie naukowcy szukali DMR-ów, które były wspólne dla palaczy i waperów, odkrywając 346 (46% wszystkich genów związanych z DMR u waperów), które nakładały się na siebie w obu grupach. Te metylowane regiony znajdowały się w miejscach genów, o których wiadomo, że regulują ważne szlaki sygnalizacji biologicznej, które napędzają rozwój choroby. Wskazuje to, że metylacja DNA u waperów, podobnie jak u palaczy, może przyczyniać się do rozwoju chorób takich jak rak, powiedział Tommasi.

Kluczowym odkryciem z badania było to, że największy DMR, najczęściej dzielony między waperami i palaczami, znajdował się w HIC1gen supresora nowotworu nazwano Hypermethylated In Cancer 1, ponieważ obszerne badania łączą go z różnymi nowotworami, w tym tymi związanymi z paleniem tytoniu.

HIC1 jest zmieniany przez metylację na bardzo wczesnym etapie rozwoju raka. Metylacja HIC1 został również znaleziony w próbkach krwi palaczy, którzy są narażeni na wysokie ryzyko zachorowania na raka i inne choroby przewlekłe. Oznacza to, że może być przydatny jako predykcyjny biomarker, który pomoże zidentyfikować osoby, które należy ściśle monitorować, aby nowotwór mógł zostać zdiagnozowany wcześnie, gdy najłatwiej go leczyć.

„To ekscytujące odkrycie, ponieważ metylacji tego genu nigdy wcześniej nie zidentyfikowano u osób palących e-papierosy” – powiedział Tommasi.

Co istotne, ponad połowa DMR-ów wykrytych u vaperów nie została wykryta u palaczy. To odkrycie jest zgodne z faktem, że e-papierosy wytwarzają szeroką gamę szkodliwych lub potencjalnie szkodliwych substancji chemicznych, z których niektóre nie występują w papierosach tytoniowych, powiedzieli badacze.

Analiza wpływu wapowania

Zespół badawczy bada teraz odrębną, większą grupę uczestników, aby dowiedzieć się więcej o wpływie wapowania na metylację DNA. Chcą wiedzieć, czy rodzaje aromatów i dodatków w e-papierosach, a także czas trwania i intensywność wapowania wpływają na metylację DNA. Ich celem jest ustalenie molekularnego podpisu dla wapowania, który może być użyty do oceny ryzyka związanego z wapowaniem w populacji ogólnej.

„To badanie stwarza wiele możliwości” – powiedziała. „Pokazuje nam, że istnieje wiele genów kandydujących, które można zbadać pod kątem oceny ryzyka zachorowania u vaperów”.

O tym badaniu

Oprócz Tommasiego autorami badania są Ahmad Besaratinia z Wydziału Nauk o Populacji i Zdrowiu Publicznym oraz Norris Comprehensive Cancer Center, Keck School of Medicine of USC, University of Southern California, a także Luciano Brocchieri i Silvia Tornaletti z TB-Seq Inc., South San Francisco, Kalifornia.

Prace te były wspierane przez Narodowy Instytut Badań Stomatologicznych i Czaszkowo-Twarzowych, Narodowy Instytut Raka oraz Narodowy Instytut ds. Nadużywania Narkotyków Narodowych Instytutów Zdrowia. [R01DE031863, R21CA268197 and R21DA058342] i Programu Badawczego Chorób Związanych z Tytoniem Uniwersytetu Kalifornijskiego [T31IR1839, T32IR5144 and T33IR6680].