Cum se stabilește dacă o substanță chimică este carcinogenă (provoacă cancer)?

Carcinogen este un cuvânt pe care îl întâlnim tot mai des în viața noastră. Carcinogen provine din cuvintele „carcinoma” (cancer) și „genesis” (formare) și înseamnă care provoacă cancer (în turcă se utilizează frecvent, în mod greșit, forma „kanserojen”). Pentru clasificarea unei substanțe drept carcinogenă se folosesc diverse observații și experimente. Aceste observații și experimente cercetează modul în care substanța acționează în organism, iar clasificările se fac în funcție de rezultatele obținute.

Un carcinogen nu este doar o substanță; „orice lucru” care provoacă apariția cancerului poate fi clasificat drept carcinogen. De exemplu, țigările și alcoolul sunt carcinogeni cunoscuți de toată lumea, dar și obezitatea sau unele virusuri și bacterii sunt carcinogeni bine cunoscuți.

Carcinogeni genotoxici și negenotoxici

Carcinogenii interacționează cu ADN-ul și inițiază și susțin apariția cancerului. Pentru transformarea canceroasă trebuie să apară și să se acumuleze leziuni ale ADN-ului / modificări genetice / mutații .

Carcinogenii chimici care provoacă leziuni ale ADN-ului sunt numiți substanțe genotoxice . Pe lângă acestea există o proporție mai mică de carcinogeni chimici negenotoxici (care nu sunt genotoxici). În loc să provoace direct leziuni ale ADN-ului, carcinogenii negenotoxici își exercită efectul prin diverse mecanisme. Printre acestea se numără susținerea tumorii și suprimarea sistemului imunitar . De aceea, rolul substanțelor chimice negenotoxice în cancer este mai greu de explicat decât al celor genotoxice.

Există efecte toxicologice (dăunătoare) care permit carcinogenilor să declanșeze cancerul. Mai jos sunt enumerate cele 24 de aspecte toxicologice cel mai frecvent afectate de carcinogeni:

• leziuni ale ADN-ului,
• stres oxidativ,
• adăugare de proteine (creșterea producției acestora), 
• efecte cromozomiale,
• mutații genetice,
• efecte epigenetice ,
• modificări ale producției genice,
• utilizarea unor căi de creștere celulară alternative,
• efecte metabolice,
• sensibilitate,
• efecte asupra sistemului imunitar,
• inflamație cronică,
• moarte celulară, 
• iritație cronică (poate duce la inflamație), 
• ciclu celular,
• repararea ADN-ului,
• efecte asupra receptorilor ,
• efecte hormonale,
• angiogeneză (formarea de noi vase de sânge de către tumoră),
• modificarea lungimii telomerilor ,
• diferențe de comunicare între celulele adiacente, 
• efectul Bystander,
• imortalizarea celulară și 
• efectele asupra ADME (absorbția, distribuția și eliminarea unei substanțe) sunt cele mai importante efecte care duc la apariția cancerului.

Efectele toxice ale carcinogenilor enumerate mai sus sunt, de asemenea, strâns legate de Cele 10 caracteristici fundamentale ale cancerului .

Aceste efecte conferă totodată substanței carcinogene caracteristici precum declanșarea inflamației cronice prin intermediul receptorilor. Caracteristicile sunt folosite pentru clasificarea efectelor toxicologice. Atunci când o substanță urmează să fie clasificată drept carcinogenă, se observă efectul pe care îl produce. Dacă legătura sa cu cancerul este demonstrată, este clasificată drept carcinogenă.

Pentru a cerceta dacă o substanță chimică este carcinogenă, se analizează teste experimentale pe animale, teste efectuate în afara celulelor animale și umane (in vitro) și studii epidemiologice .

Importanța studiilor epidemiologice în stabilirea caracterului carcinogen al unui factor

Epidemiologia este știința care studiază distribuția unei boli, frecvența acesteia și factorii care o influențează. În prezent, studiile epidemiologice sunt utilizate în numeroase cercetări din domeniul sănătății. În anii 1850, John Snow a efectuat cercetări în locuințele persoanelor decedate de holeră în Londra și, în urma cercetărilor sale, a observat că holera se răspândea prin apă. Această descoperire a redus pierderile de vieți omenești provocate de holeră și a pus bazele epidemiologiei. Prima cercetare epidemiologică privind substanțele chimice a fost efectuată în anii 1950 de Richard Doll și Andrew Hill. Ei au studiat legătura dintre fumat și cancerul pulmonar. În studiu au analizat de câte ori pe zi fumaseră în trecut pacienții cu cancer pulmonar și au observat că fumul de țigară crește riscul de cancer pulmonar. Astfel s-a înțeles că fumul de țigară/tutun este carcinogen.

Studiile epidemiologice se împart în 2 categorii: observaționale și experimentale

Cercetările epidemiologice observaționale se împart, la rândul lor, în 2 categorii: descriptive și analitice. Studiile descriptive cercetează amploarea bolii și segmentul populației afectat, formulează ipoteze despre factorii considerați responsabili pentru boală și fac comparații cu alte boli. În studiile descriptive se examinează individual atât rapoartele de caz, cât și factorii de vârstă, sex, etnie, profesie, obiceiuri, regiune de domiciliu, situație socioeconomică și timp. Scopul cercetărilor analitice este demonstrarea ipotezelor propuse în cercetările descriptive. Pentru demonstrarea ipotezelor se folosesc cercetări de asociere cu boli similare provocate de substanța studiată, studii caz-control pentru obținerea unor rezultate certe și studii de cohortă care explică relația cu orice boală ce ar putea provoca boala cercetată. Cercetările analitice includ și studii transversale (studii de prevalență), care stabilesc frecvența unui eveniment legat de o boală într-o populație la un anumit moment. În cercetările experimentale sunt analizate rezultatele obținute prin cercetări clinice, cercetări de teren și screeninguri populaționale.

Progresele aduse de epidemiologia moleculară

Cercetările epidemiologice tradiționale au adus multe beneficii cercetării cancerului. Astăzi, odată cu dezvoltarea tehnologiei, epidemiologiei tradiționale i s-a adăugat epidemiologia moleculară . Epidemiologia moleculară este utilizată pentru identificarea și clasificarea unui agent la nivel molecular. Are un rol foarte important mai ales în cercetarea mecanismelor de acțiune ale carcinogenilor și a bolilor care apar la nivel celular, precum bolile infecțioase provocate de virusuri. Cercetarea riscurilor în cancer și faptul că leziunile ADN-ului pot duce la cancer au fost cunoscute datorită epidemiologiei moleculare. Epidemiologia moleculară a dezvoltat și biomarkeri care au permis înțelegerea unor gene, precum cele supresoare tumorale și de reparare, în relația dintre substanțele chimice și cancer. Epidemiologia tradițională nu examinează modificările cancerului la nivel celular, dar epidemiologia moleculară examinează cancerul la nivel celular de la început până la sfârșit. Biomarkerii dezvoltați de epidemiologia moleculară sunt de 3 tipuri principale. Aceștia sunt, în ordine: biomarkerii de expunere, care indică expunerea la substanțe chimice și doza biologic activă; biomarkerii de efect, care includ primele manifestări clinice și modificările structurale și funcționale, precum leziunile ADN-ului provocate de genotoxice; și biomarkerii de susceptibilitate individuală responsabili pentru enzimele care influențează cancerul și pentru aceste enzime. Datorită acestor biomarkeri se pot obține rezultate mai certe despre carcinogeni și se pot realiza clasificări mai precise ale acestora.

Clasificarea carcinogenilor

După studiile epidemiologice se efectuează clasificarea carcinogenă a substanței. Agenția Internațională pentru Cercetare în Domeniul Cancerului (IARC = International Agency for Research on Cancer), afiliată Organizației Mondiale a Sănătății, este o organizație care cercetează cauzele și mecanismele de apariție a cancerelor și publică rezultatele obținute. Atunci când se consideră că o substanță are legătură cu cancerul, IARC analizează toate studiile, experimentele și constatările privind acea substanță. Dacă, în urma acestei evaluări, se decide că substanța este carcinogenă, ea este inclusă într-una dintre 3 grupe.

Aceste 3 grupe sunt:

• Grupa 1: Carcinogenă pentru oameni. În această grupă au fost identificați 107 agenți .
• Grupa 2A: Probabil / foarte probabil carcinogenă pentru oameni. În această grupă au fost identificați 58 de agenți . Pentru cei clasificați drept carcinogeni din grupa 2A există dovezi științifice suficiente că provoacă cancer la animale, dar dovezile privind apariția cancerului la oameni sunt limitate.
• Grupa 2B: Posibil carcinogenă pentru oameni. În această grupă au fost identificați 249 de agenți .

Gestionează preferințele pentru a vedea conținutul extern

Țigările (fumul de tutun), obezitatea, arsenicul, consumul excesiv de carne procesată, virusurile hepatitei B și C sunt câțiva dintre carcinogenii grupei 1. Pentru carcinogenii din această grupă s-au obținut dovezi suficiente atât în studii pe animale, cât și pe oameni. Munca în ture de noapte, consumul excesiv de carne roșie, nitrații și nitriții sunt carcinogeni din grupa 2A, pentru care s-au obținut dovezi limitate în experimentele la oameni și dovezi suficiente în experimentele pe animale. În grupa 2B se găsesc substanțe precum acidul cafeic, telefoanele mobile și feniotin (medicament pentru epilepsie). În această grupă există foarte puține dovezi sau dovezi contradictorii că provoacă cancer la oameni, iar la animale nu s-au obținut dovezi suficiente.

Subiect conex:

• Cei mai frecvenți carcinogeni din alimente – factori potențial cauzatori de cancer