Исследование MIT: канцероген в воде гораздо опаснее для детей, чем для взрослых

Новое исследование Массачусетского технологического института (MIT) показало, что химическое вещество NDMA (N-нитрозодиметиламин), вызывающее рак и содержащееся в некоторых лекарствах и загрязненной промышленными отходами питьевой воде, может представлять гораздо большую опасность для детей, чем для взрослых.

В ходе экспериментов на мышах ученые обнаружили, что молодые животные, употреблявшие воду с NDMA, получали значительно больше повреждений ДНК и чаще заболевали раком по сравнению со взрослыми особями при одинаковом уровне воздействия. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

«Мы очень надеемся, что группы, занимающиеся проверкой безопасности, изменят свою парадигму и начнут изучать молодых животных, чтобы мы могли выявить потенциальные канцерогены до того, как люди подвергнутся их воздействию», — заявила Бевин Энгельвард, профессор биологической инженерии MIT и старший автор исследования. «Профилактика рака, как решение проблемы, явно лучше, чем его лечение, поэтому мы надеемся выявлять опасные химические вещества до того, как люди с ними столкнутся, и тем самым предотвращать масштабные онкологические риски».

NDMA образуется как побочный продукт различных промышленных процессов, а также содержится в табачном дыме и обработанном мясе. В последние годы его обнаруживали в некоторых версиях лекарств валсартан, ранитидин и метформин. В 1990-х годах NDMA был найден в питьевой воде в Уилмингтоне, штат Массачусетс, из-за загрязнения с химического объекта Olin Chemical. Отчет департамента здравоохранения Массачусетса за 2021 год связал это загрязнение с повышенным числом случаев рака у детей в этом районе.

В ходе исследования ученые сравнили две группы мышей: молодых (3 недели) и взрослых (6 месяцев). Обе группы в течение двух недель пили воду с низким содержанием NDMA (около 5 частей на миллион). Попадая в организм, NDMA перерабатывается ферментом печени CYP2E1, создавая вредные побочные продукты, которые присоединяют к ДНК метильные группы, образуя повреждения (аддукты).

«Первоначальные структурные изменения ДНК имели совершенно разные последствия в зависимости от возраста, — отмечает Энгельвард. — Двуцепочечные разрывы наблюдались исключительно у молодых особей».

Ключевым фактором различия оказалась скорость деления клеток. В молодой печени клетки активно растут и делятся, что увеличивает вероятность превращения повреждений ДНК в необратимые мутации. Клетки печени взрослых особей делятся гораздо реже, что дает им больше времени для восстановления повреждений. Исследователи также выяснили, что стимуляция деления клеток у взрослых мышей с помощью гормонов приводила к накоплению мутаций, сопоставимому с молодыми особями.

«Это подчеркивает общую проблему, которую мы пытаемся осветить в статье, — говорит Линдси Волк, ведущий автор исследования. — В токсикологических исследованиях стандартом часто является использование полностью взрослых мышей. К этому моменту деление клеток уже замедляется, поэтому, тестируя вредное воздействие NDMA на взрослых мышах, мы полностью упускаем из виду уязвимость определенных групп, таких как молодые животные».