На рынке представлены десятки тысяч синтетических химических веществ, а также постоянно разрабатываются новые, поэтому определение того, какие из них могут быть вредными, является сложной задачей как для федеральных агентств, которые их регулируют, так и для компаний, которые используют их в продуктах. Теперь ученые нашли быстрый способ предсказать, может ли химическое вещество вызывать рак молочной железы, основываясь на том, обладает ли химическое вещество определенными свойствами.
"Это новое исследование предоставляет регулирующим органам и производителям дорожную карту, позволяющую быстро выявлять химические вещества, которые могут способствовать развитию рака молочной железы, чтобы предотвратить их использование в потребительских товарах и найти более безопасные альтернативы", - говорит доктор Дженнифер Кей, научный сотрудник Silent Spring Institute. Доктор Кей является ведущим автором исследования под названием "Применение системы ключевых характеристик для выявления потенциальных канцерогенов молочной железы с использованием общедоступных данных in vivo, in vitro и in silico", опубликованного в Environmental Health Perspectives.
Рак молочной железы остается наиболее часто диагностируемым видом рака в Соединенных Штатах. Последние данные показывают рост заболеваемости среди молодых женщин, тенденцию, которая не может быть объяснена генетикой. "Нам нужны новые инструменты для выявления факторов воздействия окружающей среды, которые могут способствовать этой тенденции, чтобы мы могли разработать стратегии профилактики и снизить бремя заболевания", - говорит Кей.
Гормональные сигналы
Кей и ее коллеги провели поиск по многочисленным международным базам данных и правительственным базам данных США, чтобы идентифицировать химические вещества, которые, как было обнаружено, вызывают опухоли молочной железы у животных. Базы данных были предоставлены Международным агентством по исследованию рака (IARC), Национальной токсикологической программой, Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и Национальным институтом рака, среди прочих.
Исследователи также изучили данные программы ToxCast EPA, чтобы выявить химические вещества, которые изменяют гормоны организма, или эндокринные разрушители, таким образом, что это может способствовать развитию рака молочной железы. Команда специально искала химические вещества, которые активируют рецептор эстрогена — рецептор, присутствующий в клетках молочной железы, — а также химические вещества, которые заставляют клетки вырабатывать больше эстрогена или прогестерона, что является установленным фактором риска развития рака молочной железы.
Исследователи выявили в общей сложности 921 химическое вещество, которое может способствовать развитию рака молочной железы. Девяносто процентов химических веществ - это те, воздействию которых люди обычно подвергаются в потребительских товарах, продуктах питания и напитках, пестицидах, лекарствах и на рабочих местах.
Анализ списка выявил 278 химических веществ, вызывающих опухоли молочной железы у животных. Более половины химических веществ заставляют клетки вырабатывать больше эстрогена или прогестерона, а около трети активируют рецепторы эстрогена.
"Рак молочной железы - гормональное заболевание, поэтому вызывает беспокойство тот факт, что так много химических веществ могут изменять уровень эстрогена и прогестерона", - говорит Кей.
Поскольку повреждение ДНК также может спровоцировать рак, исследователи просмотрели дополнительные базы данных и обнаружили, что 420 химических веществ из их списка повреждают ДНК и изменяют гормоны, что может сделать их более опасными. Более того, анализ команды показал, что химические вещества, вызывающие опухоли молочной железы у животных, с большей вероятностью обладают этими свойствами, повреждающими ДНК и нарушающими гормональный фон, чем те, которые этого не делают.
"Исторически химические вещества, вызывающие опухоли молочной железы у животных, считались лучшим показателем того, могут ли они вызывать рак молочной железы у людей", - говорит соавтор исследования Рутанн Рудель, директор по исследованиям Silent Spring. "Но исследования на животных дороги и отнимают много времени, поэтому так много химических веществ не тестировалось. Наши результаты показывают, что скрининг химических веществ на эти гормональные признаки может быть эффективной стратегией выявления потенциальных канцерогенов молочной железы ".
Дорожная карта безопасности.
За последнее десятилетие появляется все больше доказательств того, что химические вещества окружающей среды являются важными факторами, способствующими развитию рака. Ряд исследований на людях выявили связь между раком молочной железы и пестицидами, красками для волос и загрязнением воздуха. Другие исследования показывают, что воздействие химических веществ, разрушающих гормональный фон, в раннем возрасте, в утробе матери или в период полового созревания может изменить развитие молочной железы таким образом, что в дальнейшем может увеличить риск развития рака.
Однако, чтобы выявить эти ассоциации, ученым приходится подождать, пока сотни или тысячи детей и женщин подвергнутся воздействию химического вещества, и проверить, часто много лет спустя, у кого развивается рак молочной железы. "Ждать так долго нецелесообразно и неэтично", - говорит Рудель. "И это еще одна причина, по которой нам нужны более совершенные инструменты для прогнозирования того, какие химические вещества могут привести к раку молочной железы, чтобы мы могли избежать их воздействия".
Исследование Silent Spring может повлиять на то, как EPA оценивает химические вещества на предмет безопасности. Например, химические вещества, выявленные в ходе исследования, включают более 30 пестицидов, которые EPA ранее одобрило для использования, несмотря на доказательства связи химических веществ с опухолями молочной железы.
Этой осенью EPA предложило новый стратегический план по обеспечению оценки пестицидов на предмет их воздействия на гормоны. Авторы исследования надеются, что их новый всеобъемлющий список химических веществ, связанных с раком молочной железы, который включает сотни эндокринных разрушителей, послужит основой для плана EPA и лучше защитит население от вредного воздействия.
Среди дополнительных соавторов нового исследования - Меган Шварцман из Калифорнийского университета в Беркли и Джулия Броуди из Института Сайлент Спринг.
