Kredit foto: Max Pixel

Selepas rokok, alkohol barangkali karsinogen yang paling biasa yang manusia secara sukarela mendedahkan diri mereka. Bagaimana bahan mudah ini menggalakkan kanser, walaupun, belum jelas. Tetapi kami kajian terbaru, dengan menggunakan tikus yang diubahsuai secara genetik, memberikan sedikit cahaya pada mekanisme yang mungkin.

Penyelidikan kami sebelum ini mendedahkan mekanisme prinsip yang melindungi kita daripada kerosakan DNA yang disebabkan oleh alkohol. Tahap pertama perlindungan ini terdiri daripada enzim yang menukarkan asetaldehid - produk toksik yang dicipta dalam tubuh apabila alkohol dimetabolisme - menjadi bahan yang tidak berbahaya.

Tahap kedua perlindungan terdiri daripada sistem pembaikan yang membetulkan kerosakan yang disebabkan oleh asetaldehid pada DNA. Sekarang kita telah memperluaskan kerja ini untuk menunjukkan bagaimana alkohol, dan seterusnya hasil toksiknya, merosakkan DNA sel-sel yang membekalkan darah - sel stem darah.

Kecacatan gen yang diwarisi yang menjejaskan mekanisme perlindungan ini adalah biasa pada manusia. Mengenai orang 500m di Asia Tenggara tidak mempunyai sistem biologi untuk menangani asetaldehid (tahap pertama perlindungan). Orang-orang dari rantau ini sering mendapat kulit yang kusam selepas minum alkohol, dan mereka sering berasa tidak sihat. Mereka juga bertambah risiko kanser oesophageal.

Pertambahan empat kali ganda kerosakan

Kami menunjukkan bahawa tikus yang telah diubahsuai secara genetik untuk mencontohi kehilangan perlindungan ini mengumpul empat kali lebih banyak kerosakan DNA dalam sel darah mereka selepas terdedah kepada satu dos alkohol, sehingga mereka sangat bergantung pada sistem pembaikan DNA untuk memastikan sel-sel ini tidak 't mengumpul kerosakan DNA tidak dapat dipulihkan.

Walaupun agak jarang berlaku, sesetengah orang tidak mempunyai sistem pembaikan DNA (tahap perlindungan dua) yang membatalkan kerosakan tersebut. Mereka mengalami penyakit yang dahsyat yang dipanggil Anemia Fanconi yang membawa kepada kematian pramatang akibat kehilangan pengeluaran darah, kanser darah dan lain-lain jenis kanser.

Menggunakan tikus yang kekurangan kedua-dua mekanisme perlindungan, kami menunjukkan secara mendalam bahawa pendedahan alkohol menyebabkan kerosakan pada kromosom dalam sel darah yang menyebabkan penyusunan semula kromosom mereka - struktur dalam nukleus sel-sel di mana DNA dikemas. Menggunakan teknologi penjujukan DNA yang canggih, kita menguraikan genom sel-sel stem yang jarang berlaku yang membekalkan darah pada tikus-tikus ini dan menunjukkan bagaimana ia diubah oleh kerosakan ini.

Kerosakan kepada genom sel-sel stem boleh menyebabkan mereka disfungsi. Walau bagaimanapun, kerana sel-sel penting ini menimbulkan sejumlah besar sel-sel darah khusus, genome diubah sel-sel stem tunggal boleh dihantar ke banyak sel anak perempuan. Genom yang diubah akhirnya membawa kepada gen yang diubah, yang, dalam beberapa keadaan, menyebabkan sel menjadi kanser.

Tiada kepastian, tetapi pandangan baru yang berharga

Kami telah mempelajari sel-sel darah pada tikus kita, tetapi kita tidak boleh katakan dengan pasti bahawa alkohol menyebabkan kanser darah. Walau bagaimanapun, diketahui bahawa alkohol mempengaruhi pengeluaran darah. Keputusan kami menjelaskan, sedikit sebanyak, mengapa ini berlaku.

Kelebihan utama mempelajari darah adalah mudah untuk diuji. Ini terutamanya berlaku untuk sel stem darah, yang boleh diukur dan dinilai secara fungsian dengan teknik yang dikenali sebagai pemindahan tulang sumsum. Ini melibatkan pemindahan stem sel yang mungkin ingin menilai ke dalam tetikus yang tidak lagi mempunyai sel-sel tersebut. Dari masa ke masa sel stem yang dipindahkan mula menghasilkan darah baru dan keberkesanannya berbuat demikian berkaitan dengan kecergasan sel stem yang dipindahkan. Oleh itu analisis sel stem darah memberikan tingkap ke dalam bagaimana alkohol boleh merosakkan sel stem lain dalam tubuh, seperti yang membuat usus dan hati.

Penyelidikan baru kami menerangkan bagaimana alkohol merosakkan DNA dalam sel stem penting kita. Walaupun kami menunjukkan bahawa kerosakan ini terhad oleh mekanisme perlindungan yang mantap, disfungsi yang diwarisi mekanisme ini adalah biasa pada manusia. Walau bagaimanapun, penting juga untuk menekankan bahawa, seperti semua mekanisme perlindungan mereka tidak sempurna dan boleh ditanggung. Kebanyakan kehidupan di Bumi, dari bakteria hingga mamalia, juga mempunyai mekanisme perlindungan ini, tetapi, tidak seperti manusia, mereka belum lagi membangun keupayaan untuk menghasilkan alkohol pada skala perindustrian.

Tentang Pengarang

Ketan Patel, Profesor, Universiti Cambridge. Merupakan ahli biologi molekul di MRC LMB

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

at InnerSelf Market dan Amazon