แอลกอฮอล์ทำลายเซลล์ต้นกำเนิดและเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งได้อย่างไร
เครดิตภาพ: พิกเซลสูงสุด

หลังจากบุหรี่แล้วแอลกอฮอล์อาจเป็นสารก่อมะเร็งที่พบได้บ่อยที่สุดที่มนุษย์จงใจเปิดเผย แม้ว่าสารง่าย ๆ นี้จะส่งเสริมมะเร็งได้อย่างไรยังไม่ชัดเจน แต่เรา การศึกษาล่าสุดการใช้หนูดัดแปลงพันธุกรรมทำให้กระจ่างเกี่ยวกับกลไกที่เป็นไปได้

งานวิจัยก่อนหน้านี้ของเราได้เปิดเผยกลไกหลักที่ปกป้องเราจากความเสียหายของ DNA ที่เกิดจากแอลกอฮอล์ ระดับแรกของการป้องกันนี้ประกอบด้วยเอนไซม์ที่เปลี่ยนอะซีตัลดีไฮด์ ซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่เป็นพิษซึ่งสร้างขึ้นในร่างกายเมื่อแอลกอฮอล์ถูกเผาผลาญให้เป็นสารที่ไม่เป็นอันตราย

การป้องกันระดับที่สองประกอบด้วยระบบซ่อมแซมที่แก้ไขความเสียหายที่อะซีตัลดีไฮด์ทำให้เกิดกับดีเอ็นเอ ตอนนี้เราได้ขยายงานนี้เพื่อแสดงให้เห็นว่าแอลกอฮอล์และต่อมาเป็นผลพลอยได้ที่เป็นพิษทำลาย DNA ของเซลล์ที่ส่งเลือด - เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดได้อย่างไร

ข้อบกพร่องของยีนที่สืบทอดมาซึ่งทำให้กลไกการป้องกันนี้บกพร่องเป็นเรื่องปกติในมนุษย์ ผู้คนประมาณ 500 ล้านคนในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ไม่มีระบบชีวภาพในการจัดการกับอะซีตัลดีไฮด์ (การป้องกันระดับแรก) ผู้คนในภูมิภาคนี้มักจะหน้าแดงหลังจากดื่มแอลกอฮอล์ และมักจะรู้สึกไม่สบาย พวกเขายังมีความเสี่ยงที่จะเป็นมะเร็งหลอดอาหารเพิ่มขึ้น

ความเสียหายเพิ่มขึ้นสี่เท่า

เราแสดงให้เห็นว่าหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อเลียนแบบการสูญเสียการป้องกันนี้จะสะสมความเสียหายของ DNA ในเซลล์เม็ดเลือดมากขึ้นสี่เท่าหลังจากสัมผัสแอลกอฮอล์เพียงครั้งเดียว ดังนั้นพวกมันจึงพึ่งพาระบบการซ่อมแซม DNA อย่างสูงเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์เหล่านี้ไม่ ไม่สะสมความเสียหายของ DNA ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

แม้ว่าจะค่อนข้างหายาก แต่บางคนก็ขาดระบบการซ่อมแซมดีเอ็นเอ (การป้องกันระดับ XNUMX) ที่จะยกเลิกความเสียหาย พวกเขาประสบความเจ็บป่วยร้ายแรงที่เรียกว่า โรคโลหิตจางของ Fanconi ที่นำไปสู่การเสียชีวิตก่อนวัยอันควรเนื่องจากการสูญเสียการผลิตเลือด มะเร็งเม็ดเลือด และมะเร็งชนิดอื่นๆ


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


การใช้หนูที่ไม่มีกลไกการป้องกันทั้งสองอย่าง เราแสดงให้เห็นโดยสรุปว่าการได้รับแอลกอฮอล์ทำให้เกิดความเสียหายต่อโครโมโซมในเซลล์เม็ดเลือด ส่งผลให้เกิดการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ ซึ่งเป็นโครงสร้างในนิวเคลียสของเซลล์ที่บรรจุดีเอ็นเอ ด้วยการใช้เทคโนโลยีการจัดลำดับดีเอ็นเออันล้ำสมัย เราถอดรหัสจีโนมของเซลล์ต้นกำเนิดที่หายากซึ่งส่งเลือดในหนูเหล่านี้และแสดงให้เห็นว่าความเสียหายนี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร

ความเสียหายต่อจีโนมของเซลล์ต้นกำเนิดอาจทำให้เกิดความผิดปกติได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเซลล์ที่สำคัญเหล่านี้ก่อให้เกิดเซลล์เม็ดเลือดเฉพาะจำนวนมาก จีโนมที่เปลี่ยนแปลงของเซลล์ต้นกำเนิดเดี่ยวจึงสามารถถ่ายทอดไปยังเซลล์ลูกสาวจำนวนมากได้ จีโนมที่เปลี่ยนแปลงไปในที่สุดจะนำไปสู่ยีนที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งในบางกรณี ทำให้เซลล์กลายเป็นมะเร็งได้

ไม่มีความแน่นอน แต่เป็นข้อมูลเชิงลึกใหม่ที่มีค่า

เราได้ศึกษาเซลล์เม็ดเลือดในหนูเป็นหลักแล้ว แต่เราไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าแอลกอฮอล์ทำให้เกิดมะเร็งในเลือด อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันดีว่าแอลกอฮอล์มีผลต่อการผลิตเลือด ผลลัพธ์ของเราอธิบายได้ว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น

ข้อได้เปรียบหลักของการศึกษาเลือดคือการทดสอบทำได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของสเต็มเซลล์เม็ดเลือด ซึ่งสามารถวัดปริมาณและประเมินการทำงานได้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าการปลูกถ่ายไขกระดูก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดที่อาจต้องการประเมินเป็นหนูที่ไม่มีเซลล์ดังกล่าวอีกต่อไป เมื่อเวลาผ่านไป สเต็มเซลล์ที่ปลูกถ่ายจะเริ่มสร้างเลือดใหม่ และประสิทธิภาพในการทำเช่นนี้เกี่ยวข้องกับความเหมาะสมของเซลล์ต้นกำเนิดที่ปลูกถ่าย ดังนั้น การวิเคราะห์สเต็มเซลล์ในเลือดจึงเป็นช่องทางให้รู้ว่าแอลกอฮอล์อาจทำลายสเต็มเซลล์อื่นๆ ในร่างกายได้อย่างไร เช่น เซลล์ที่สร้างลำไส้และตับ

สนทนางานวิจัยใหม่ของเราอธิบายว่าแอลกอฮอล์ทำลาย DNA ในเซลล์ต้นกำเนิดที่สำคัญของเราอย่างไร แม้ว่าเราจะแสดงให้เห็นว่าความเสียหายนี้ถูกจำกัดโดยกลไกการป้องกันที่แข็งแกร่ง แต่ความผิดปกติที่สืบทอดมาของกลไกนี้พบได้บ่อยในมนุษย์ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าเช่นเดียวกับกลไกการป้องกันทั้งหมด กลไกเหล่านี้ไม่สมบูรณ์แบบและสามารถถูกครอบงำได้ สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลก ตั้งแต่แบคทีเรียจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ต่างก็มีกลไกป้องกันนี้เช่นกัน แต่พวกมันยังไม่ได้พัฒนาความสามารถในการผลิตแอลกอฮอล์ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อการบริโภคต่างจากมนุษย์

เกี่ยวกับผู้เขียน

Ketan Patel ศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เป็นนักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ MRC LMB

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน