Umweltverschmutzung kann Lungenkrebs verursachen, bestätigt DNA-Analyse

Jeder vierte Lungenkrebsfall betrifft Menschen, die nie geraucht haben. Die Ursache war bisher unbekannt. Eine neue internationale Studie legt nahe, dass Luftverschmutzung die Ursache für diese Fälle sein könnte. Sie enthüllt erstmals einen direkten Zusammenhang zwischen der Belastung durch verschmutzte Luft und genetischen Mutationen in Lungentumoren bei Nichtrauchern.

Obwohl frühere Studien bereits auf einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Lungenkrebs bei Nichtrauchern hingewiesen haben, zeigt diese neue Forschung, dass die Belastung mit verschmutzter Luft die DNA direkt schädigen kann und genomische Fingerabdrücke erzeugt, die die Entstehung bestimmter Tumore erklären.

Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie wurde von Ludmil Alexandrov (University of California, San Diego) und Maria Teresa Landi (National Cancer Institute, USA) geleitet. An der Studie waren auch Forscher des spanischen Nationalen Krebsforschungszentrums (CNIO) beteiligt, darunter Pilar Gallego und Marcos Díaz-Gay.

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In den letzten Jahren ist die Zahl der Lungenkrebsfälle bei Nierauchern, insbesondere bei asiatischen Frauen, deutlich gestiegen. In Ostasien ist diese Krebsart häufiger als in westlichen Ländern.

„Wir beobachten einen alarmierenden Trend: Immer mehr Menschen, die nie geraucht haben, erkranken an Lungenkrebs, und wir wissen nicht, warum“, erklärt Alexandrov. „Es ist ein wachsendes globales Problem der öffentlichen Gesundheit“, ergänzt Landi, Epidemiologieexperte am NCI.

Einer der wichtigsten Beiträge der Studie besteht darin, dass sie sich im Gegensatz zu früheren Untersuchungen ausschließlich auf Nichtraucher konzentrierte. „Die meisten bisherigen Studien unterscheiden die Daten nicht zwischen Rauchern und Nichtrauchern, was es schwierig machte, spezifische Risikofaktoren für diese Gruppe zu identifizieren“, stellt das Team fest.

Was hat die Studie bewirkt?

Die Analyse basierte auf 871 Lungentumorproben von Nichtrauchern aus 28 Regionen weltweit – darunter Afrika, Asien, Europa und Nordamerika – mit unterschiedlich starker Luftverschmutzung. Durch die vollständige Sequenzierung des Genoms jedes Tumors identifizierten die Forscher Mutationssignaturen: spezifische Muster genetischer Mutationen, die als molekulare Fingerabdrücke früherer Umwelteinwirkungen fungieren.

Die Ergebnisse waren überwältigend: Menschen, die in Gebieten mit höherer Umweltverschmutzung lebten, wiesen eine deutlich höhere Anzahl von Mutationen in ihren Tumoren auf. Insbesondere wiesen sie 3,9-mal mehr Mutationen auf, die mit dem Rauchen in Zusammenhang stehen, und 76 % mehr Mutationen, die mit dem Altern in Zusammenhang stehen.

Darüber hinaus wiesen diese Personen kürzere Telomere auf – Strukturen, die die Enden der Chromosomen schützen –, was auf eine beschleunigte Zellalterung hindeutet. Marcos Díaz-Gay, Leiter der CNIO Digital Genomics Group und Erstautor der Studie, erklärte:

„Unsere Studie zeigt: Je stärker die Umweltverschmutzung, desto mehr Mutationen entstehen. Nicht alle davon verursachen Krebs, aber je mehr Mutationen es gibt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine gefährliche Mutation entsteht, die die Krankheit auslöst.“

Obwohl Krebs nicht ausschließlich eine Funktion von Mutationen ist – auch immunologische Faktoren und andere zelluläre Prozesse spielen eine Rolle –, bekräftigt die Forschung die Annahme, dass Luftverschmutzung ein bedeutender Risikofaktor ist.

Eine unerwartete Entdeckung: Mutationen durch traditionelle Kräuter

Die Studie identifizierte zudem eine weitere Umweltquelle: Aristolochiasäure, ein Karzinogen, das in einigen traditionellen Kräuterheilmitteln enthalten ist. Diese Substanz, die bereits für ihre Verbindung zu Nieren-, Magen-Darm- und Leberkrebs bekannt ist, wurde nun auch in Lungentumoren nachgewiesen, insbesondere bei Patienten in Taiwan, die nie geraucht hatten.

Außerdem, Wissenschaftler entdeckten eine völlig neue Mutationssignatur, die bei Tumoren von Nichtrauchern häufiger vorkommt als bei Tumoren von Rauchern. Diese Signatur steht in keiner Verbindung zu bekannten Umweltquellen, einschließlich Verschmutzung.

„Wir beobachten es in den meisten Fällen bei Nichtrauchern, wissen aber noch nicht, was die Ursache dafür ist. Es ist etwas völlig anderes und eröffnet ein neues Forschungsfeld“, gibt Alexandrov zu.

Laut Díaz-Gay ist diese Signatur bei 75 % der Lungenkrebsfälle bei Nichtrauchern vorhanden, verglichen mit 27 % bei Rauchern, und sie ist diejenige, die in dieser Gruppe die meisten Mutationen hervorruft.

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Die Forscher planen, ihre Analyse auf Lungenkrebsfälle bei Nichtrauchern in Lateinamerika, dem Nahen Osten und anderen Regionen Afrikas auszuweiten. Darüber hinaus wollen sie weitere mögliche Risikofaktoren untersuchen, wie etwa Marihuanakonsum, E-Zigaretten-Konsum und die Belastung mit Radon, einem wenig bekannten Karzinogen, das mit Lungenkrebs in Verbindung gebracht wird.

„Unser Ziel ist es, die Umweltrisiken, die hinter Lungenkrebs bei Menschen stecken könnten, die nie geraucht haben, noch weiter zu erforschen, damit wir dieser Krankheit in Zukunft besser vorbeugen können“, so Díaz-Gay abschließend.

Mit Informationen von EFE

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AO