Pušenje menja način ekspresije gena, što kasnije doprinosi razvoju raka pluća i drugih bolesti povezanih sa pušenjem. Ali veza između epigenetike (proučavanja mehanizama koji utiču na ekspresiju gena) i pušenja nije u potpunosti shvaćena, posebno u smislu razlika među rasnim i etničkim grupama.
„Znamo da pušenje utiče na ljude različito na osnovu njihove rase i etničke pripadnosti, ali identifikacija epigenetskih znakova pušenja bi nam pomogla da bolje predvidimo rizik od bolesti povezanih sa pušenjem“, rekao je dr Brajan Huang, docent na odseku za nauke o populaciji i javnom zdravlju na Keck School of Medicine USC i prvi autor nove studije.
U naporima koji finansiraju Nacionalni instituti za zdravlje, istraživači sa Medicinske škole Keck analizirali su vezu između pušenja i metilacije DNK, specifične vrste epigenetske promene koja može da promeni brojne biološke procese. Studija je uključila podatke od 2.728 ljudi iz šest različitih rasnih i etničkih grupa. Istraživači su pronašli 408 markera metilacije DNK (poznatih kao „CpG lokacije“) povezanih sa pušenjem, uključujući dva koja su se razlikovala u zavisnosti od rase ili etničke pripadnosti. Rezultati su objavljeni u American Journal of Human Genetics.
Većina prethodnih istraživanja o pušenju i epigenetici bavila su se samo jednom ili dvema rasnim grupama u isto vreme, čineći novi napor jednom od najvećih multietničkih studija do sada. Pored toga, istraživači su kvantifikovali pušenje tako što su izračunali ukupne nikotinske ekvivalente (TNE) učesnika, biološku meru uzimanja nikotina koja meri nivoe nikotina i nekoliko drugih metabolita dima cigareta sa uzorkom urina. To je omogućilo tačnije izračunavanje doze pušenja u poređenju sa velikim delom postojećih istraživanja, koja se oslanjaju na mere koje su sami prijavili.
„Ova studija nam daje neke dodatne informacije o mehanizmu kojim pušenje može uticati na zdravlje i kako se to može razlikovati među različitim populacijama“, rekao je Huang. „Na kraju, to može dovesti do boljeg predviđanja, ranog otkrivanja i lečenja stanja povezanih sa pušenjem.“
Istraživački tim je sproveo svoju primarnu analizu koristeći podatke iz Multietničke kohortne studije, saradnje između USC-a i Univerziteta na Havajima koja uključuje Afroamerikance, Evropljane, Amerikance Japana, Latinoamerikance i Havajce. Koristeći biološke uzorke od 1.994 učesnika, istraživači su odredili dozu pušenja svake osobe (merenjem TNE), kao i nivoe metilacije DNK na CpG mestima širom genoma (kroz studiju povezivanja širom epigenoma, ili EVAS).
Širom epigenoma, pušenje je povezano sa metilacijom DNK na 408 mesta. Taj ukupan broj uključuje 45 novih lokacija koje nisu identifikovane u prethodnim studijama koje su se oslanjale na samoprijave o pušačkom ponašanju.
„Ovo nam daje indikaciju da TNE mogu pružiti više informacija osim onoga što već znamo iz samoprijavljenih mera pušenja“, rekao je Huang.
Od 408 identifikovanih lokacija, dva su imala značajnu razliku u riziku u zavisnosti od rase ili etničke pripadnosti. Jedna lokacija na genu CITH1 pokazala je samo promene kod Afroamerikanaca koji su pušili; drugi sajt na MIO1G je bio snažnije povezan sa epigenetskim promenama kod Latinoamerikanaca koji su pušili, u poređenju sa drugim rasnim i etničkim grupama. Ti geni obavljaju funkcije koje se odnose na napredovanje raka i druge procese bolesti.
Novi uvidi bi mogli da poboljšaju razumevanje naučnika zašto se neke populacije suočavaju sa većim rizikom od raka pluća od drugih, rekao je Huang. Afroamerikanci koji puše suočavaju se sa većim rizikom od raka pluća nego belci koji puše ne-Hispanjona, dok se ljudi latinoameričkog porekla mogu suočiti sa manjim rizikom.
Da bi dodatno potvrdili svoje nalaze, Huang i njegov tim prikupili su podatke o TNE i DNK metilaciji od dve druge grupe učesnika: 340 ljudi u Singapurskoj kineskoj zdravstvenoj studiji i 394 osobe u kohortnoj studiji južne zajednice. Istraživači su identifikovali mnoge od istih CpG lokacija pronađenih u multietničkoj kohortnoj studiji, uključujući lokacije koje su najjače povezane sa TNE. To pruža dokaz da su najjači epigenetski markeri pušenja konzistentni u više rasnih i etničkih grupa, rekao je Huang.
U svojoj sledećoj studiji, istraživači će sprovesti EVAS metilaciju DNK i rizik od raka pluća: Kako epigenetske promene povećavaju rizik od raka pluća?
„Sprovođenjem ovih zajedničkih studija možemo razumeti mehanizam kojim metilacija DNK deluje kao posrednik između pušenja i raka pluća, što zauzvrat može poboljšati našu sposobnost da predvidimo rizik od raka pluća“, rekao je Huang.
On i njegov tim takođe su u toku istraživanja za proučavanje epigenetskih promena povezanih sa dodatnim biomarkerima pušenja, uključujući biološke nivoe kadmijuma, teškog metala koji se nalazi u dimu cigareta.
