Новое исследование предполагает, что так называемые «вечные химические вещества» потенциально могут ускорить прогрессирование рака. Ученые провели анализ уровней воздействия, сравнимых с теми, которые наблюдаются у пожарных и других людей, которые регулярно контактируют с перфторалкильными и полифторалкильными веществами (PFAS).

Уровни ПФАС в крови пожарных имеют тенденцию быть выше, чем у населения в целом, из-за частого воздействия при пожаротушении пена, которая содержит химические вещества ПФАС, обладающие огнезащитными свойствами.

Ученые заявили, что пожарные чаще, чем население в целом, заболевают и умирают от различных видов рака, включая колоректальный рак (КРР). Считается, что факторы окружающей среды связаны примерно с 80 процентами случаев колоректального рака.

В новом исследовании воздействие PFAS в лаборатории побудило клетки CRC мигрировать в новые положения, что подразумевает потенциальную роль в распространении рака (метастазирование) в живых организмах.

«Это не доказывает, что это метастазы, но у них повышенная подвижность, что является особенностью метастазирования», — говорит эпидемиолог Йельского университета Кэролайн Х. Джонсон.

PFAS (ПФАС) — это искусственные химические вещества, основанные на связях углерод-фтор. предполагает, что эти связи очень прочны и устойчивы к деградации, что делает ПФАС популярным для использования во многих видах продукции. К сожалению, это также позволяет им выживать в окружающей среде в течение многих лет в постоянно возрастающих концентрациях.

«ПФАС составляют распространенный класс стойких органических загрязнителей, вызывающих растущую обеспокоенность общественности во всем мире», — говорит соавтор исследования Цзе Чжэн из Йельского университета. «Они часто обнаруживаются в окружающей среде, например, в питьевой воде, домашней пыли, чистящих средствах и покрытиях».

Многие из этих «вечных химикатов» все еще присутствуют в предметах повседневного обихода, хотя опасность ПФАС в значительной степени неясна – частично из-за множества различных соединений.

Исследования показали, что эти химические вещества длительного действия распространяются по всей окружающей среде, а воздействие высоких доз связано с вредными последствиями для здоровья у людей и животные.

Перфтороктановая кислота (ПФОК), широко используемая ПФАС, была классифицирована как канцерогенная для человека Международным агентством по исследованию рака, еще одна распространенная ПФАС, была классифицирована как возможно канцерогенная для человека перфтороктансульфоновая кислота в ноябре 2023 года.

Чтобы изучить, как они влияют на агрессивные клетки рака, Чжэн, Джонсон и их коллеги использовали выращенные в лаборатории клетки рака и метаболомику – процесс, который измеряет уровни метаболитов, тысяч небольших молекул, таких как аминокислоты, липиды и белки.

«Мы изучаем закономерности, возникающие в группе людей, подвергшихся воздействию, или в группе больных людей, а затем пытаемся выдвинуть гипотезу о том, почему у кого-то может развиться заболевание или прогрессировать заболевание», — сказал Джонсон. «Метаболомика — один из немногих инструментов, с помощью которого можно измерить воздействие окружающей среды в том же образце, что и биологический эффект».

В экспериментах использовались два типа клеток рака, сформированные в шарики, называемые сфероидами. У одного типа присутствовал ген KRAS дикого типа, тогда как у другого типа была общая мутация в гене KRAS, которая связана с особенно агрессивным КРР.

При воздействии ПФОС и ПФОК клетки проявляли повышенное движение и более высокую тенденцию к распространению. В другом тесте с клетками CRC, выращенными в плоском слое, посередине была процарапана линия, чтобы разделить их. Когда были введены химические вещества, клетки снова выросли и начали двигаться навстречу друг другу.

Чтобы копнуть глубже, исследователи изучили влияние химических веществ на клеточный метаболизм. Воздействие PFAS изменило различные метаболиты, имеющие решающее значение для функции клеток, такие как аминокислоты и жирные кислоты, а также сигнальные белки, связанные с метастазированием.

Вещества, которые обычно оказывают противовоспалительное и защитное действие против рака, также уменьшились в клетках КРР после воздействия. Некоторые различия были более заметны в мутировавших клетках, что может означать, что рак с этой мутацией может с большей вероятностью распространяться при воздействии PFAS.

Результаты лабораторных исследований указывают на то, что воздействие высоких уровней ПФОС и ПФОК потенциально может увеличить риск распространения колоректального рака в реальных условиях. По словам команды, это важная информация для тех, кто работает с потенциально высоким воздействием, и мониторинг этих химических веществ является ключом к охране их здоровья, как и будущие клинические исследования.

«Многие исследования in vitro невозможно перенести на человека. Но я думаю, что сначала важно понять механизмы того, как они могут влиять на рост раковых клеток», — объясняет Джонсон.