Томас Линдал: «Рак возникает из-за кислорода и воды, и с этим ничего не поделать»

В рамках Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ в Санкт-Петербургском государственном университете выступил нобелевский лауреат по химии 2015 года Томас Линдал. Он рассказал о своих исследованиях «починки» ДНК и вероятных причинах возникновения онкологических заболеваний у человека.

Шведско-британский биохимик Томас Линдал в 2015 году разделил Нобелевскую премию по химии со своими американскими коллегами Азизом Санджаром и Полом Модричем «за исследование механизмов восстановления ДНК». Ученые открыли механизм, с помощью которого клетки находят ошибки в геноме и исправляют их, используя поврежденную цепь ДНК в качестве образца.

На лекции в СПбГУ Томас Линдал рассказал о причинах «поломки» молекул, которые ему удалось обнаружить в ходе исследований, и о вызываемых ими мутациях. Эти открытия позволили научному сообществу выявить новые направления поиска средств борьбы с онкологическими заболеваниями. Однако, как подчеркнул профессор, перспективы в этой области на данный момент еще очень туманны. Дело в том, уверен ученый, что основными факторами риска развития рака являются те же, что и поддерживают в нас жизнь: кислород и вода.

О компонентах, которые повреждают ДНК, мы никогда не думали как о вредоносных факторах.

Нобелевский лауреат по химии Томас Линдал

«Это вода. Вода есть в нашем организме. Это очень слабый реагент, и сложно было предположить, что она повреждает организм; но в то же время она представлена в организме в очень большой концентрации, что может приводить к определенному повреждению ДНК. То же справедливо и для кислорода: мы постоянно находимся под воздействием реактивного кислорода. И это не только одна маленькая реактивная молекула S-аденозилметионин: есть еще и другие, которые мы не исследовали. Возможно, есть более мелкие молекулы, которые повреждают ДНК, и как только мы поймем, что это за молекулы и какой род повреждений ДНК они наносят, я думаю, мы, вероятно, рассмотрим и другие возможные энзимы для репарации ДНК, и это поможет нам в исследованиях», — сказал Томас Линдал.

Он отметил, что многообразие видов повреждений требует многообразия репарационных стратегий, не только одного или двух энзимов (или ферментов), их много. «И многие из них нам до сих пор не известны, они не изучены», — подчеркнул ученый.

Профессор напомнил, что жизнь на Земле зародилась в анаэробной атмосфере: первые организмы на планете существовали без кислорода. Появление же его стало своего рода катастрофой: многие представители древнейшей фауны не смогли приспособиться к новым условиям жизни и погибли. Поэтому влияние кислорода на организм нельзя недооценивать, считает нобелевский лауреат.

Томас Линдал перечислил основные принятые сегодня наукой факторы риска развития онкологических заболеваний: это ультрафиолетовые лучи, ионизирующее излучение, особенности питания, курение, а также метаболизм, ошибки в репликации ДНК и эндогенные повреждения ДНК водой и кислородом.

Однако, по его словам, большинство этих факторов не играет решающей роли в исследовании причин возникновения рака: ультрафиолетовые лучи вызывают только онкологические заболевания кожи, с ионизирующим излучением сталкивается минимальное количество людей, а курение — хотя профессор и подчеркнул большую опасность этой привычки — может быть причиной в основном лишь рака легких.

Что касается сигаретного дыма — в нем есть компоненты, которые провоцируют рак легких, а это очень неприятная форма рака. Так что курение — очень плохая идея, поэтому если вы курите, то вы должны учитывать, что вы реально укорачиваете свою жизнь.

Нобелевский лауреат по химии Томас Линдал

Роль пищи в развитии онкозаболеваний существенно преувеличена, считает ученый, а факторы, связанные с метаболизмом или ошибками в репликации ДНК, крайне редки. Таким образом, по мнению Томаса Линдала, природа большинства онкозаболеваний до сих пор неизвестна, но их причины, уверен он, кроются в самом организме. «Онкологические заболевания имеют генетическую составляющую: большая их часть происходит из-за мутаций в онкогенах или опухолеподавляющих факторах. Поэтому мы с вами должны защищать себя и делать так, чтобы нормальные клетки не росли в нерегулируемом масштабе: это тоже приводит к раковым заболеваниям. Но что же вызывает эти мутации? Все хотят знать, что вызывает онкологические заболевания, чтобы можно было их избежать, но в этом вопросе наши знания неполные», — сказал Томас Линдал.

По мнению профессора, если человек не курит, то возникновение у него рака почти всегда загадка. Ученый склоняется к тому, что эндогенные повреждения ДНК водой и кислородом являются ключом к разгадке этой проблемы, однако решить ее полностью вряд ли когда-либо удастся. «Недостаточно данных, чтобы объяснить, откуда вообще рак появляется у некурящего человека, поэтому мы думаем, что эндогенные повреждения ДНК очень важны, как и то, каким образом накапливаются эти повреждения ДНК от воздействия воды или кислорода. И хорошо бы об этом помнить. Есть ряд инициатив в исследованиях онкологических заболеваний: "мы должны найти рак", "победить рак" — но вы не можете бороться с кислородом или с водой в организме человека! Мы должны принять тот факт, что живем в водном растворе с температурой около 37 градусов и дышим кислородом. Это те причины, почему у нас возникает рак, и с этим ничего не поделать, это просто факторы риска», — заключил Томас Линдал.

После лекции профессору вручили подарок от СПбГУ — книгу об истории Университета.

Организаторы Всероссийского фестиваля науки NAUKA 0+: Министерство науки и высшего образования, МГУ имени М.В. Ломоносова и Российская академия наук. Лекция прошла при поддержке Института высокомолекулярных соединений РАН (ИВС РАН), Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ФГБНУ ВНИИСХМ) и Вавиловского общества генетиков и селекционеров (ВОГиС).