Inte utanför kroken: alkohol och diet kan bidra till DNA-mutationer. Erik / Flickr, CC BY-NC

hatt orsakar cancer? Denna bedrägligt enkla fråga har ett djupt komplicerat svar. Så när amerikanska forskare föreslog en relativt enkel matematisk formel för att förklara en långvarig kram i cancer tidigare i år, var det bunden att få mycket uppmärksamhet.

Studien publicerad i tidskriften Science föreslog en korrelation mellan variationen i cancerframträdande mellan olika vävnader och antalet stamceller i varje vävnad. Med andra ord sa det att vävnader som är mest utsatta för cancer är de som har störst antal stamcellsavdelningar.

Det mesta av rapportering om forskningen sprang med linjen att "cancer är allt nere till otur", vilket innebär att utveckla sjukdomen är ur vår händer och att förebyggande insatser kan vara värdelösa. Men är det verkligen så?

Mycket av missförståndet verkar ha uppstått av författarens uttalande att en tredjedel av variationen i cancerrisken bland vävnader är hänförlig till miljö eller ärftliga faktorer, med majoriteten på grund av slumpmässiga mutationer under DNA-replikering i normala celler. Detta uttalande om relativ risken var överblåst i höljets slutsatser om de bakomliggande orsakerna till cancer.

Wonder of Replication

Cancer dyker upp när en av cellerna som utgör dina vävnader (och organ) växer och delar sig utan kontroll, förlorar sin specialfunktion och invaderar annan vävnad. Detta händer när normal kontroll av celltillväxt och uppdelning äventyras genom förändringar, eller mutationer, i ditt genom (den kemiska instruktionsboken för livet).

Mutationer ligger i hjärtat av cancerbiologi.

Genomet är gjord av ett kemiskt alfabet med bara fyra bokstäver (A, T, G och C) "skrivna" till DNA. Det fungerar som ett slags datorprogram för våra celler, med strikta instruktioner för tillväxt och funktion.

Var och en av 100 trillionscellerna i din kropp innehåller ungefär sex miljarder bokstäver (kallade nukleotider) i denna kod, kondenserad till en tunn DNA-sträng ca två meter lång. För att uttrycka detta i perspektiv, om du sträckte ut allt DNA i en mänsklig kropp skulle det nå runt månen och tillbaka flera gånger.

Varje gång en cell delar upp måste genomet kopieras exakt och snabbt. Denna syntes av nytt DNA kallas replikering, och siffrorna bakom det är svindlande. Storbritanniens forskare John Diffley har beräknat att du har syntetiserat motsvarande ett ljusår av DNA (10 trillion kilometer) när du är 50.

Ord kan helt enkelt inte göra denna fantastiska processrättvisa, men det här kort video av prisbelönta animatören Drew Berry kommer att blåsa ditt sinne:

DNA-replikation har utvecklats till att vara otroligt effektiv och pålitlig, men slumpmässiga misstag (mutationer) händer ibland. Fortfarande uppträder de med en hastighet mindre än en gång per genom per celldelning, tack vare några imponerande molekylära korrekturläsare, som ständigt undersöker det nykopierade DNA och korrigerar fel.

Men med så många celler som delar så ofta representerar DNA-replikation fortfarande en viktig källa till mutationer. Och varje celldelning ökar chansen att ackumulera mutationer i viktiga gener, vilket ökar sannolikheten för cancer.

Andra källor till mutation

Mutationer kan ta många former och kan komma fram på ett antal sätt - inte bara genom replikeringsfel. Vi ärver mellan 50 och 100-mutationer från våra föräldrar vid födseln, till exempel, och några nya eller de novo mutationer agerar på denna ärftliga genetiska bakgrunden.

Även normal cellulär metabolism skadar DNA genom produktion av reaktivt syre. Och i en otrevlig twist, många av de ärftliga mutationer som predisponerar människor för cancer drabbade gener som kontrollerar DNA-korrekturläsnings- och reparationssystemen (som bröstcancergener BRCA1 och BRCA2). Detta har effekten av att förstärka graden av nya mutationer.

De andra stora orsakerna till DNA-mutation är livsstil eller miljöfaktorer. Vi är utsatta för ett antal av dessa i vår vardag, till exempel UV-strålning från solsken, och kemikalier inklusive asbest eller från röker cigaretter.

Livsstilsfaktorer inklusive diet och alkoholkonsumtion kan också bidra. Vissa virus och bakterier är kända för att orsaka DNA-skador som leder till cancer. De inkluderar human papillomavirus (HPV) för livmoderhalscancer och H. pylori för magcancer.

Även om dessa olika medel lämnar unika kemiska signaturer i DNA, är de fortfarande väsentligen slumpmässiga händelser. Slumpmässiga mutationer är i själva verket råmaterialutvecklingen. Och processerna för mutation och evolution accelereras i cancer. Faktum är att vi först nu börjar förstå vikten av utveckling vid körning av cancer framväxt och spridning, liksom dess resistens mot terapi.

Minimera risken

Var lämnar man tanken på att cancer är helt nere till otur? Ändrar din livsstil för att minimera exponeringen för riskfaktorer meningslösa?

Som vanligt ligger verkligheten någonstans mitt i konkurrerande berättelser. Livet är en slags genetisk spelning. Vi måste spela korten som behandlat oss, men vi kan stapla oddsen i båda riktningarna genom att ändra vår exponering för miljö och livsstilsfaktorer. Att föreslå cancer är alldeles ner till otur utspäter det viktiga budskapet att risken kan modifieras av beteende.

Cancer lexikonet är fylld med begåvningar och skylla. Döden är ofta inramad som "förlora kampen mot cancer", till exempel. Och patienter och deras familjer bombarderas av guruer som utnyttjar olika diet och livsstilinterventioner. Deras implicita budskap kan ofta låta människor känna att deras cancer är allt sitt eget fel och undrar om det fanns något de kunde ha gjort annorlunda.

Faktum kvarstår att det i många fall inte finns det.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen
Läs ursprungliga artikeln.

Om författaren

Dr Darren Saunders är en cancerbiolog vid Kinghorn Cancer Center, Garvan Institute of Medical Research och Senior Lecturer in Medicine vid University of NSW i Sydney. Han studerar molekylärbiologi och genetik av cancer, i syfte att utveckla nya terapier och förbättra patientens resultat.

Relaterade Bok:

Cellnivåhälsa: Broen från själ till cell
av Joyce Whiteley Hawkes, PhD.

Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.