Ontstaan kanker hoofdzakelijk door externe factoren*
Uit een grondige analyse blijkt dat het ontstaan van de meeste, 70 tot 90%, van de
kankers wordt veroorzaakt door externe factoren als omgevingsomstandigheden en levensstijl, waaronder
voeding.
De studie.
(December 2015)
Study reveals environment, behavior contribute to some 80 percent of cancers
A team of researchers from Stony Brook University, led by Yusuf Hannun, MD, the Joel Strum Kenny Professor in Cancer Research and Director of the Stony Brook University Cancer Center, have found quantitative evidence proving that extrinsic risk factors, such as environmental exposures and behaviors weigh heavily on the development of a vast majority (approximately 70 to 90 percent) of cancers. The finding, reported in the online issue of Nature, in a paper titled "Substantial contribution of extrinsic risk factors to cancer development," may be important for strategizing cancer prevention, research and public health.
Inspired by a January 2015 research paper in Science, which concluded that the majority of the variation in cancer risk among tissues is due to "bad luck," the Stony Brook team used the same data to assess what leads to the risk of developing cancer. The interdisciplinary team of researchers from the Departments of Applied Mathematics and Statistics, Medicine, Pathology and Biochemistry, concluded the opposite – that most cancers are the result of external risk factors.
"Cancer is caused by mutations in the DNA of cells, which leads to uncontrolled cell growth instead of orderly growth. But the development of cancer is a complex issue, and we as a scientific community need to have solid analytical models to investigate what intrinsic and extrinsic factors cause certain forms of cancer," said Dr. Hannun, senior author of the paper.
"Many scientists argued against the 'bad luck' or 'random mutation' theory of cancer but provided no alternative analysis to quantify the contribution of external risk factors," explained Song Wu, PhD, lead author of the paper, and Assistant Professor in the Department of Applied Mathematics and Statistics, Stony Brook University. "Our paper provides an alternative analysis by applying four distinct analytic approaches."
They developed four distinct approaches to assess cancer risk. With these four approaches, they discovered collectively and individually that most cancers are attributed largely to external risk factors, with only 10-to-30 percent attributed to random mutations, or intrinsic factors.
First, the researchers examined extrinsic risks by tissue cell turnover. In a data-driven approach, they re-examined the quantitative relationship between observed lifetime risk of cancer (ie, for lung, pancreatic, colorectal and other tissues) and division of the normal tissue stem cells in those groups reported in the Science paper. If intrinsic risk factors played a major role, the tissue with the similar stem cell divisions would show similar observed lifetime cancer risk. They found this pattern to be a rare one, and thus determined intrinsic factors played a vital role in only about 10 percent of cancers. These results are supported by strong epidemiologic evidence; for example studies showing that immigrants moving from countries with lower cancer incidence to countries with higher rates of cancer incidence acquire the higher risk in their new country.
The researchers also mathematically surveyed and analyzed recent studies on mutational signatures in cancer, which are regarded as "fingerprints" left on cancer genomes by different mutagenic processes. Some 30 distinct signatures among various cancers were identified. They analyzed the signatures and categorized them as having intrinsic or extrinsic origins. They found that while a few forms of cancer had a greater than 50 percent of intrinsic mutations, the majority of cancers, such as colorectal, lung, bladder and thyroid cancers had large proportions of mutations likely caused by extrinsic factors.
The team also analyzed the SEER (Surveillance, Epidemiologic and End Results Program) data, which showed that many cancers have been increasing in incidence and in mortality, suggesting that external factors contribute heavily to these cancers.
Lastly, they used computational modeling to dissect the contribution of the intrinsic processes in the development of cancer, based on known gene mutations in cancer and the likelihood that they arise from intrinsic mutation rates. They found that when three or more mutations are required for cancer onset (which is a currently accepted parameter), intrinsic factors are far from sufficient to account for the observed risks, indicating small percentages of intrinsic cancer risks in many cancers.
The four methods involved both data- and model-driven quantitative analyses, with and without using the stem cell estimations. The idea behind the overall approach was to assess cancer risk by multiple methods and not by a single type of analysis.
Dr. Hannun concluded that their overall approach "provides a new framework to quantify the lifetime cancer risks from both intrinsic and extrinsic factors, which will have important consequences for strategizing cancer prevention, research and public health."
More information: Song Wu et al. Substantial contribution of extrinsic risk factors to cancer development, Nature (2015). DOI: 10.1038/nature16166
C. Tomasetti et al. Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions, Science (2015). DOI: 10.1126/science.1260825
Provided by Stony Brook University
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Studie blijkt milieu, gedrag bijdragen aan ongeveer 80 procent van de kankers
Een team van onderzoekers van de Stony Brook University, geleid door Yusuf Hannun, MD, de Joel Strum Kenny Professor in Cancer Research en directeur van de Stony Brook University Cancer Center, hebben kwantitatieve bewijs waaruit blijkt dat extrinsieke risicofactoren, zoals de milieu-risico's en gedrag gevonden zwaar op de ontwikkeling van een grote meerderheid (ongeveer 70 tot 90 procent) van kankers. De constatering, gerapporteerd in de online kwestie van de natuur, in een document met de titel "Substantiële bijdrage van extrinsieke risicofactoren voor de ontwikkeling van kanker," kunnen belangrijk zijn voor strategievorming kanker preventie, onderzoek en volksgezondheid.
Geïnspireerd door een januari 2015 research paper in Science, waarin wordt geconcludeerd dat het grootste deel van de variatie in het risico op kanker bij weefsel is te wijten aan "pech", de Stony Brook team gebruikte dezelfde gegevens om te beoordelen wat leidt tot het risico op het ontwikkelen van kanker. Het interdisciplinaire team van onderzoekers van de faculteiten Technische Wiskunde en Statistiek, geneeskunde, Pathologie en Biochemie, concludeerde het tegenovergestelde - dat de meeste kankers zijn het gevolg van externe risicofactoren.
"Kanker wordt veroorzaakt door mutaties in het DNA van cellen, hetgeen leidt tot ongecontroleerde celgroei plaats van geordende groei. Maar de ontwikkeling van kanker is complex, en wij als wetenschappers moeten solide analytische modellen wat intrinsiek onderzoeken en extrinsieke factoren leiden tot bepaalde vormen van kanker, "zei Dr Hannun, senior auteur van het papier.
"Veel wetenschappers betoogd tegen de 'pech' of 'willekeurige mutatie' theorie van kanker, maar mits er geen alternatieve analyse van de bijdrage van externe risicofactoren te kwantificeren", aldus Song Wu, PhD, eerste auteur van het papier, en assistent-professor in de vakgroep Toegepaste Wiskunde en Statistiek, Universiteit van Stony Brook. "Onze paper biedt een alternatieve analyse door het toepassen van vier verschillende analytische benaderingen."
Ze ontwikkelden vier verschillende benaderingen van het risico op kanker te beoordelen. Met deze vier benaderingen, ontdekten ze collectief en individueel de meeste kankers toegeschreven grotendeels externe risicofactoren, met slechts 10 tot 30 procent toegeschreven aan willekeurige mutaties of intrinsieke factoren.
Ten eerste, de onderzoekers onderzocht extrinsieke risico's door het weefsel celvernieuwing. In een data-gedreven aanpak, ze opnieuw onderzocht de kwantitatieve relatie tussen waargenomen levensduur van het risico op kanker (dat wil zeggen, voor de longen, pancreas, colorectale en andere weefsels) en de verdeling van het normale weefsel stamcellen in die groepen gerapporteerd in het Science papier. Als intrinsieke risicofactoren een belangrijke rol gespeeld, zou het weefsel met de soortgelijke stamcellen divisies vergelijkbaar waargenomen risico leven kanker te tonen. Zij vonden dit patroon een zeldzaam zijn en aldus vastgestelde intrinsieke factoren een belangrijke rol gespeeld bij slechts ongeveer 10 procent van kankers. Deze resultaten worden ondersteund door een sterke epidemiologische aanwijzingen; bijvoorbeeld studies waaruit blijkt dat immigranten zich van landen met lagere incidentie van kanker naar landen met hogere tarieven van de incidentie van kanker te verwerven het hogere risico in hun nieuwe land.
De onderzoekers ook mathematisch ondervraagde en recente studies over mutatiepatronen handtekeningen in kanker, die als "vingerafdrukken" links op kanker genomen door verschillende mutagene processen worden beschouwd geanalyseerd. Ongeveer 30 verschillende handtekeningen onder de verschillende vormen van kanker werden geïdentificeerd. Zij analyseerden de handtekeningen en gecategoriseerd hen als met intrinsieke en extrinsieke oorsprong. Zij vonden dat terwijl een paar soorten kanker hadden meer dan 50 procent van de intrinsieke mutaties, het merendeel van kanker, zoals colorectale, long-, blaas- en schildklierkanker had grote hoeveelheden mutaties waarschijnlijk veroorzaakt door extrinsieke factoren.
Het team onderzocht ook de SEER (Surveillance, epidemiologische en End Results Program) gegevens, waaruit bleek dat veel kankers zijn toegenomen incidentie en sterfte, wat suggereert dat externe factoren sterk bijdragen aan deze vormen van kanker.
Tenslotte gebruikten ze computationele modellering om de bijdrage van de intrinsieke bij de ontwikkeling van kanker te ontleden, gebaseerd worden op genmutaties bij kanker en de waarschijnlijkheid dat ze ontstaan door intrinsieke mutatiesnelheden. Zij vonden dat wanneer drie of meer mutaties vereist voor kanker onset (een momenteel aanvaarde parameter), intrinsieke factoren ruimschoots te de waargenomen risico's aangeeft kleine percentages intrinsiek risico op kanker in veel kankers.
De vier methoden betreft zowel data- en modelgedreven kwantitatieve analyses, met of zonder de stamcellen schattingen. Het idee achter de algemene aanpak was om het risico op kanker door meerdere methoden en niet door een enkele soort analyse beoordelen.
Dr. Hannun geconcludeerd dat hun algemene aanpak "biedt een nieuw kader om de levensduur van kanker risico's van zowel de intrinsieke en extrinsieke factoren, die belangrijke gevolgen zal hebben voor de strategievorming kanker preventie, onderzoek en de volksgezondheid te kwantificeren."
Meer informatie: Lied Wu et al. Substantiële bijdrage van de extrinsieke risicofactoren voor de ontwikkeling van kanker, Nature (2015). DOI: 10.1038 / nature16166
C. Tomasetti et al. Variatie in het risico op kanker bij weefsels kan worden verklaard door het aantal stamcellen divisies, Science (2015). DOI: 10,1126 / science.1260825
Geleverd door Stony Brook University
Reacties: