Генетика и внешние факторы рака: причины, диагностика и профилактика
Это одно из самых распространённых и сложных заболеваний. Разобрались, как наследственные мутации влияют на риск опухолей и какие внешние факторы можно контролировать.
Под термином рак скрывается группа заболеваний, для которых характерно перерождение нормальных клеток в злокачественные. По разным причинам они начинают бесконтрольно делиться и поражать органы и ткани. Науке известно больше 100 видов онкологических заболеваний. По данным ВОЗ, самые распространённые — это рак лёгких, молочной железы, толстой и прямой кишки, простаты и желудка. Заболеть может любой человек, но есть факторы, которые повышают риск.
Генетика
Злокачественные опухоли вызывают изменения в генах. Эти участки ДНК дают клетке инструкции, какие функции ей выполнять, когда расти и делиться. Ошибки в инструкциях мешают нормальной работе клетки и могут провоцировать рак. Изменения (мутации) могут быть врождёнными или приобретёнными. Чем больше таких поломок копится, тем выше риск.
Наследственные (герминальные) мутации. Сам рак не передаётся от родителей детям. Наследуются только генетические особенности, которые повышают вероятность злокачественных образований, но не гарантируют их. На долю наследственных мутаций приходится всего 5–10% случаев.
Спонтанные (соматические) мутации. В большинстве случаев изменения в участках ДНК происходят после рождения сами собой. Ошибки появляются случайно при делении клеток или из-за влияния канцерогенных веществ.
Лучше всего изучены мутации в этих генах:
- BRCA1 или BRCA2 (ремонтируют разорванные участки ДНК). Изменение в них повышает риск рака молочной железы и яичников. Мутации в этих генах часто наследуются, но могут возникать и спонтанно.
- TP53 (останавливает жизненный цикл клетки и запускает её гибель). Унаследованные (герминальные) мутации этого гена встречаются редко и связаны с синдромом Ли-Фраумени. Он повышает риск саркомы, рака груди, опухолей мозга и лейкозов. Чаще мутации TP53 — соматические.
- MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, EPCAM (исправляют ошибки при копировании ДНК). Изменения в них ассоциированы с колоректальным раком, раком эндометрия, желудка и яичников. Герминальные поломки в этих генах вызывают редкий синдром Линча — наследственный рак толстой кишки и другие виды злокачественных опухолей.
- APC (контролирует деление клеток в кишечнике). Изменения в этом гене часто встречаются у пациентов с колоректальным раком. При наследственных мутациях развивается семейный аденоматозный полипоз (когда в толстой кишке образуются сотни полипов). У таких людей высока вероятность опухоли в раннем возрасте.
- EGFR (кодирует белок-рецептор на поверхности клеток, который регулирует их рост и деление). Мутации в этом гене приводят к неконтролируемому делению клеток. Они часто встречаются при раке лёгкого и глиобластоме (опухоль центральной нервной системы).
- KRAS (контролирует деление клеток). Мутации в этом гене заставляют клетки постоянно делиться и провоцируют рост опухолей. Встречаются при раке поджелудочной железы, лёгких, толстой и прямой кишки.
- BRAF (участвует в регуляции деления клеток). Если структура гена меняется, деление клеток выходит из-под контроля, опухоль быстро растёт и появляются метастазы. Чаще всего встречаются варианты мутации V600 (E, K, D, R), которые повышают риск меланомы, а ещё рака толстой кишки, лёгких, щитовидной железы, яичников и головного мозга.
Генетические тесты позволяют узнать о потенциально опасных мутациях. Однако рутинно сдавать анализы на всё подряд бессмысленно. Национальный институт по изучению рака США рекомендует пройти генетический тест в двух случаях:
- Если в семье были случаи рака, точно связанные с наследственными мутациями. Например, рак молочной железы с изменениями в генах в BRCA1 или BRCA2.
- Когда рак уже диагностирован. Это касается пациентов с трижды негативным раком груди, раком яичников, поджелудочной железы, колоректальным раком, который возник до 50 лет, и метастатическим раком предстательной железы. В этом случае генетический тест позволит подобрать лучшее лечение и предупредить родственников.
Внешние факторы
Среда, заболевания и привычки тоже могут менять гены и приводить к раку. На одни внешние факторы можно повлиять, на другие — нет.
Возраст. Рак бывает и у молодых людей, но чаще встречается у пациентов старше 65 лет. Это объясняется тем, что с возрастом мутации и повреждения в генах накапливаются, а защитные системы организма слабеют.
Алкоголь. Этанол связан как минимум с 7 видами онкологических заболеваний. В том числе с раком полости рта, горла, пищевода, гортани, печени и молочной железы. Чем больше человек пьёт, тем выше вероятность заболеть.
Табак. Курение — одна из основных внешних причин рака лёгких, гортани, полости рта, пищевода, мочевого пузыря, почек, печени, желудка и многих других. Причём риск повышают даже пассивное курение или альтернативные средства доставки табака вроде вейпов и электронных сигарет.
Инфекции. Некоторые вирусы могут нарушать процессы, которые обычно сдерживает рост клеток. Также они ослабляют иммунную систему и вызывают хроническое воспаление, которое может привести к раку. К онкогенным вирусам относят:
- вирус папилломы человека (некоторые типы связаны с раком шейки матки, ротоглотки и полового члена);
- гепатит B и С (рак печени);
- Эпштейна-Барр (лимфома, рак носа и горла);
- герпесвирус (саркома Капоши — поражает сосудистую систему);
- вирус Т-клеточной лейкемии (лейкоз/лимфома).
Не только вирусы провоцируют рак. Бактерии тоже могут быть онкогенными. Например, Helicobacter Pylori, которая вызывает гастрит, также способствует развитию рака желудка.
Хроническое воспаление. В ответ на повреждение тканей организм выделяет специальные химические вещества и запускает воспалительную реакцию — это нормальный физиологический процесс. Однако хроническое воспаление, которое не проходит даже после заживления или начинается без очевидной причины, повреждает ДНК и может привести к раку. Такое возможно из-за инфекций или аутоиммунных заболеваний. Например, у пациентов с язвенным колитом или болезнью Крона растёт риск рака толстой кишки.
Ожирение. При индексе массы тела больше 30 растёт риск некоторых типов злокачественных опухолей. Это связывают с гормональными колебаниями, хроническим воспалением и эпигенетическими изменениями (сами гены не мутируют, но организм неправильно их включает и выключает). Ожирение повышает вероятность рака толстой и прямой кишки, пищевода, почек, поджелудочной железы и желчного пузыря. Особенно уязвимы женщины. У них лишний вес может вызвать рак молочной железы (в менопаузу) и эндометрия (слизистой оболочки матки).
Загрязнение окружающей среды. В атмосфере, воде, почве и материалах есть вещества, которые повреждают ДНК. Например:
- Асбест — минеральное волокно, которое раньше использовалось в строительстве и промышленности. Вызывает мезотелиому — рак мезотелия — тонкой ткани, которая выстилает внутренние органы, в частности лёгкие.
- Бензол — летучий органический растворитель. Содержится в выхлопах, промышленном и сигаретном дыме. Вызывает лейкоз и другие злокачественные заболевания крови.
- Кадмий — природный элемент, в окружающей среде его очень мало, но его используют при производстве батареек, пигментов, металлических покрытий и пластмасс. Люди, которые работают на этих предприятиях, в зоне риска по раку лёгких.
- Мышьяк — это природное вещество, которое обнаруживается в почве, воздухе и воде и используется в производстве. Связан с раком мочевого пузыря и кожи.
- Формальдегид — это соединение используют в строительстве, производстве мебели и текстиля. Также он выделяется при сгорании табака. Повышает риск рака ротоглотки.
- Афлатоксины — их выделяют некоторые грибы. В основном это Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus, которые поражают зерно, орехи и другие сельскохозяйственные культуры. Постоянное воздействие афлатоксинов повышает риск рака печени.
Это не единственные известные канцерогены. В списке Международного агентства по изучению рака значатся 134 агента, которые точно связаны с раком. Ещё 97 веществ отмечены как «вероятно, канцерогенные» и 324 — как «возможно, канцерогенные».
Ультрафиолет. УФ-лучи повреждают ДНК в клетках кожи, что со временем может привести к меланоме. Поэтому онкологи рекомендуют защищать кожу от солнца: специально не загорать (в том числе в солярии), носить одежду с рукавами и использовать SPF-крем.
Излучение. Человек постоянно подвергается радиации (ионизирующему излучению). В основном за счёт радона — радиоактивного газа, который выделяют почва и горные породы. Он накапливается в воздухе, поэтому в регионах с высоким содержанием радона чаще встречается рак лёгких.
Большую часть этих факторов можно контролировать. Например, отказаться от алкоголя и сигарет, наносить SPF-крем, прививаться от ВПЧ и гепатита В, правильно питаться и поддерживать физическую активность.
Главное
Рак вызывает изменения в генах — участках ДНК, которые контролируют рост, деление и гибель клеток. Эти изменения могут спровоцировать мутации в генах. Они бывают наследственными или приобретёнными. Сдавать генетический тест нужно, если в семье были случаи рака с наследственными мутациями или рак уже подтверждён и нужно подобрать лечение. Окружающая среда, вредные привычки и заболевания тоже могут вызвать повреждения ДНК клеток и вызывать рак. Часть внешних факторов можно контролировать: алкоголь, курение, ультрафиолетовое излучение, ожирение, некоторые вирусные инфекции.