Dopo aver sequenziato le singole cellule polmonari nei fumatori, negli ex fumatori e in coloro che non hanno mai fumato, i ricercatori hanno confrontato il numero di mutazioni in esse contenute. Nel primo gruppo, questo livello era generalmente alto, ma gli ex fumatori mostravano molte cellule con un numero normale di mutazioni: ce n'erano quattro volte di più rispetto a coloro che non avevano ancora smesso di fumare. Secondo gli autori dell'articolo pubblicato sulla rivista Nature, questi potrebbero essere i discendenti di cellule che si sono svegliate dopo che una persona ha smesso di fumare.
Lunghezza dei telomeri di cellule diverse nei pazienti a seconda dell'età. In giallo sono evidenziate le cellule degli (ex) fumatori con carico mutazionale come nelle persone che non hanno mai fumato.
Interagendo con le cellule dei nostri polmoni, gli agenti cancerogeni del fumo di tabacco provocano un numero enorme di mutazioni, tanto che diverse migliaia di loro si trovano nelle cellule tumorali dei fumatori. La quota di mutazioni importanti per il cancro è estremamente ridotta, ma basta: in tutto il mondo muoiono ogni anno circa 1,8 milioni di persone di questa malattia, di cui l'80-90 per cento sono fumatori. È noto che puoi ridurre il rischio smettendo di fumare, e questo è particolarmente efficace nella prima età o nella mezza età. I benefici di smettere di fumare compaiono quasi immediatamente e aumentano gradualmente.
Kenichi Yoshida ei suoi colleghi del Cancer Genome Project hanno scoperto che questo beneficio è evidente a livello di singola cellula: smettere di fumare ha trovato un numero decente di cellule con un basso carico mutazionale. Per scoprirlo, hanno sequenziato i genomi di singole cellule polmonari di 16 persone, compresi i fumatori che hanno smesso e non hanno mai fumato. Tutti avevano o sospettavano un carcinoma polmonare. Questa è stata la ragione per la nomina della broncoscopia, durante la quale gli scienziati sono stati in grado di ottenere cellule per la ricerca. Il campione di pazienti è piccolo, ma sono state sequenziate diverse dozzine di singole cellule per ciascuna, per un totale di 632 campioni.
Il carico mutazionale - il numero di mutazioni accumulate - variava notevolmente da cellula a cellula, sia all'interno dei gruppi che all'interno dei singoli pazienti. Il numero di sostituzioni dipendeva dall'età - ogni anno introduceva una media di 22 mutazioni - e il fumo aumentava ulteriormente questa cifra. Il numero medio di sostituzioni tra i fumatori è stato di 5300 in più rispetto alle persone sane e tra coloro che hanno smesso - di 2330 (p = 0,0002). Nonostante valori medi così elevati, nelle popolazioni cellulari di ex fumatori e attuali, sono state trovate cellule con un carico mutazionale come in persone che non avevano mai fumato, e il numero di tali cellule in coloro che avevano legato era quattro volte maggiore. In questi pazienti, due gruppi di cellule erano chiaramente distinti: con un numero elevato di sostituzioni e con uno normale (e questi ultimi avevano una probabilità quattro volte maggiore di essere trovati in chi smette di fumare). Oltre al numero di mutazioni, questi due gruppi di cellule differivano nella lunghezza dei telomeri: erano più lunghi nelle cellule sane.
Correlazione del numero di sostituzioni e lunghezza dei telomeri nelle cellule dei pazienti.
Non è del tutto chiaro come le cellule sane siano sopravvissute dopo essere state bombardate dal fumo di tabacco e cosa abbia permesso loro di proliferare dopo che una persona ha smesso di fumare. I lunghi telomeri di queste cellule suggeriscono che queste cellule hanno attraversato meno cicli di divisione e gli autori ipotizzano che siano discendenti di cellule staminali appena risvegliate. Lo stadio del ciclo di vita della cellula determina la sua predisposizione alla fissazione delle mutazioni. Se una cellula "dormiva" tutto il tempo mentre una persona fumava e si svegliava per dividersi molto più tardi, il suo carico mutazionale sarà inferiore rispetto ai discendenti delle cellule che si dividono attivamente durante il periodo di fumo.
È interessante notare che gli autori dell'articolo non hanno trovato una relazione tra il carico mutazionale delle cellule polmonari e l'intensità del fumo. Il campione di pazienti è troppo piccolo per indagare su questo problema, ma in letteratura sono presenti anche studi più ampi su questo argomento. Sostengono che in termini di cancro ai polmoni e malattie cardiovascolari, il fumo è molto poco diverso.
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