Крупномасштабное генетическое исследование связи между длиной теломер и риском пяти распространенных видов рака показало, что длинные теломеры связаны с повышенным риском аденокарциномы легких. Никаких существенных ассоциаций между длиной теломер и другими типами или подтипами рака не наблюдалось. В исследовании, проведенном учеными из Чикагского университета, используется новый метод измерения генетической предрасположенности к длине теломер, а не физиологические показатели, которые зависят от таких факторов, как возраст и образ жизни. Результаты опубликованы в Human Molecular Genetics 29 июля 2015 г.
"Наша работа предоставляет убедительные доказательства связи между длинными теломерами и повышенным риском аденокарциномы легких," сказал руководитель исследования Брэндон Пирс, доктор философии, доцент кафедры общественного здравоохранения Чикагского университета. "Преобладающая гипотеза заключалась в том, что короткие теломеры вредны для здоровья, но, похоже, это не обязательно приводит к некоторым типам рака."
Теломеры – это защитные колпачки ДНК, предотвращающие повреждение концов хромосом. Часть ДНК теломер теряется во время деления клетки. Это приводит к сокращению теломер с течением времени, что считается временной задержкой "предохранитель" которые могут вызвать гибель клеток или геномную нестабильность. Укороченные теломеры причастны к старению и сердечно-сосудистым заболеваниям, но их связь с риском рака пока неясна. Поскольку теломеры могут сильно различаться в зависимости от таких факторов, как возраст, образ жизни и прогрессирование рака, усилия по изучению прямой связи между риском рака и длиной теломер были трудными.
Чтобы решить эту проблему, Пирс и его коллеги использовали менделевскую рандомизацию, метод, который вычисляет длину теломер на основе генетических факторов. Они создали оценку, основанную на комбинации генетических вариантов, идентифицированных в ходе предыдущих полногеномных ассоциативных исследований как связанные с длиной теломер. Поскольку генетика остается неизменной, даже если теломеры физически укорачиваются, это измерение позволило провести беспристрастное сравнение риска рака.
Используя данные генома более чем 50 000 случаев рака и 60 000 контрольных больных через сеть GAME-ON (Генетические ассоциации и механизмы в онкологии), команда сравнила длину теломер с риском развития рака груди, легких, колоректального рака, яичников и простаты, включая подтипы.
Они обнаружили, что более длинные теломеры в значительной степени связаны с повышенным риском рака легких, в частности аденокарциномы легких, риск которой более чем удваивается на каждые 1000 пар оснований увеличения длины теломер. Удивительно, но исследователи не обнаружили связи между укороченными теломерами и риском рака. Помимо рака легких, только риск рака простаты показал умеренную положительную связь с длинными теломерами.
"Менделирующая рандомизация – важный инструмент, который позволяет нам исследовать длину теломер без проблемных предубеждений, связанных с ее физическим измерением," сказал автор исследования Ченан Чжан, аспирант кафедры общественного здравоохранения Чикагского университета. "Положительная связь между длиной теломер и аденокарциномой легких требует дальнейшего изучения с долгосрочной целью улучшения прогнозирования и профилактики этого распространенного подтипа рака."
Команда предлагает возможное объяснение этого наблюдения: длинные теломеры позволяют делать больше циклов деления клеток, чем короткие теломеры, что может позволить клеткам жить дольше и иметь больше возможностей для накопления канцерогенных мутаций.
Хотя их результаты проливают свет на неясную роль теломер в биологии рака, Пирс и его коллеги предупреждают, что менделевская рандомизация дает оценки причинно-следственных связей, но оценки могут быть смещенными, если генетические варианты, измеренные в исследовании, независимо друг от друга влияют на риск рака и длину теломер.
Тем не менее, этот метод обладает значительными преимуществами и успешно используется для исследования взаимосвязей, например, между сердечными заболеваниями и типами холестерина. В настоящее время команда изучает длину теломер в дополнительных популяциях, чтобы оценить, могут ли некоторые группы в зависимости от возраста, пола, истории курения и других факторов подвергаться дополнительному повышенному риску.
"Сложная взаимосвязь между теломерами и риском рака – это та, которую нам необходимо понять," Пирс сказал. "Это исследование дает нам оценку причинно-следственной связи, которая может служить ориентиром для разработки вмешательств в будущем."