Après avoir séquencé des cellules pulmonaires individuelles chez les fumeurs, les anciens fumeurs et ceux qui n'ont jamais fumé, les chercheurs ont comparé le nombre de mutations qu'elles contiennent. Dans le premier groupe, ce niveau était généralement élevé, mais les anciens fumeurs ont montré de nombreuses cellules avec un nombre normal de mutations - il y en avait quatre fois plus que ceux qui n'avaient pas encore arrêté de fumer. Selon les auteurs de l'article publié dans la revue Nature, il peut s'agir de descendants de cellules qui se sont réveillées après qu'une personne a cessé de fumer.
Longueur des télomères de différentes cellules chez les patients en fonction de l'âge. Les cellules des (ex-) fumeurs avec une charge mutationnelle comme chez les personnes n'ayant jamais fumé sont surlignées en jaune.
En interagissant avec les cellules de nos poumons, les cancérogènes de la fumée de tabac provoquent un grand nombre de mutations, de sorte que plusieurs milliers d'entre elles se retrouvent dans les cellules cancéreuses des fumeurs. La part des mutations importantes pour le cancer est extrêmement faible, mais cela suffit: dans le monde, environ 1,8 million de personnes meurent de cette maladie chaque année, dont 80 à 90% sont des fumeurs. Il est connu que vous pouvez réduire votre risque en arrêtant de fumer, ce qui est particulièrement efficace au début ou à l'âge mûr. Les avantages d'arrêter de fumer apparaissent presque immédiatement et augmentent progressivement.
Kenichi Yoshida et ses collègues du Cancer Genome Project ont constaté que cet avantage est perceptible au niveau des cellules individuelles: arrêter de fumer a trouvé un nombre décent de cellules avec une faible charge mutationnelle. Pour le savoir, ils ont séquencé les génomes des cellules pulmonaires individuelles de 16 personnes, y compris des fumeurs qui ont arrêté et qui n'ont jamais fumé. Ils avaient tous ou soupçonnaient un carcinome pulmonaire. C'était la raison de la nomination de la bronchoscopie, au cours de laquelle les scientifiques ont pu obtenir des cellules pour la recherche. L'échantillon de patients est petit, mais plusieurs dizaines de cellules individuelles ont été séquencées pour chacune, ce qui donne un total de 632 échantillons.
La charge mutationnelle - le nombre de mutations accumulées - variait considérablement d'une cellule à l'autre, à la fois au sein des groupes et au sein des patients individuels. Le nombre de substitutions dépend de l'âge - chaque année, il lance en moyenne 22 mutations - et le tabagisme augmente encore ce chiffre. Le nombre moyen de substitutions parmi les fumeurs était de 5300 de plus que parmi les personnes en bonne santé et parmi ceux qui ont arrêté de fumer - de 2330 (p = 0,0002). Malgré des valeurs moyennes aussi élevées, dans les populations cellulaires des fumeurs anciens et actuels, des cellules avec une charge mutationnelle ont été trouvées comme chez les personnes qui n'avaient jamais fumé, et le nombre de ces cellules chez celles qui avaient ligoté était quatre fois plus élevé. Chez ces patients, deux groupes de cellules ont été clairement distingués: avec un nombre élevé de substitutions et avec un normal (et ces derniers étaient quatre fois plus susceptibles d'être trouvés chez ceux qui arrêtaient de fumer). Outre le nombre de mutations, ces deux groupes de cellules différaient par la longueur des télomères: ils étaient plus longs dans les cellules saines.
Corrélation du nombre de substitutions et de la longueur des télomères dans les cellules des patients.
Comment les cellules saines ont survécu après avoir été bombardées de fumée de tabac et ce qui leur a permis de proliférer après qu'une personne a cessé de fumer n'est pas tout à fait claire. Les longs télomères de ces cellules suggèrent que ces cellules ont subi moins de cycles de division, et les auteurs supposent qu'elles sont des descendants de cellules souches nouvellement réveillées. Le stade du cycle de vie de la cellule détermine sa prédisposition à la fixation des mutations. Si une cellule «dormait» tout le temps pendant qu'une personne fumait et se réveillait pour se diviser beaucoup plus tard, alors sa charge mutationnelle sera moindre en comparaison avec les descendants de cellules se divisant activement pendant la période de tabagisme.
Fait intéressant, les auteurs de l'article n'ont pas trouvé de relation entre la charge mutationnelle des cellules pulmonaires et l'intensité du tabagisme. L'échantillon de patients est trop petit pour étudier cette question, mais il existe également des études plus importantes sur ce sujet dans la littérature. Ils soutiennent qu'en termes de cancer du poumon et de maladies cardiovasculaires, le tabagisme est très peu différent.
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