Environmentální expozice a prevence rakoviny v České republice

Overview

Negenetické faktory, jako jsou environmentální expozice, interagují s genetickou predispozicí a zásadně ovlivňují riziko rakoviny. Přesto jsou tyto modifikovatelné determinanty stále nedostatečně charakterizovány. Komplexní, na konceptu lidského expozomu založený přístup zdůrazňující potřebu celoživotního sledování chemických, biologických a fyzikálních expozic i socioekonomických a psychosociálních faktorů proniká do výzkumu rakoviny jen velmi pomalu. Systematické mapování expozičních biomarkerů vůči biomarkerům onkologickým nabízí účinnou strategii pro identifikaci potenciálně modifikovatelných rizikových faktorů s translační relevancí. Česko je zemí s výraznou geografickou variabilitou ve výskytu rakoviny a zároveň se může pochlubit rozvinutou výzkumnou infrastrukturou. To poskytuje ideální podmínky pro testování konceptu funkční expozomiky v praxi. Integrace expozomových metod do výzkumu rakoviny může přispět k identifikaci modifikovatelných faktorů a mechanistickému porozumění potřebnému pro další rozvoj precizní onkologické prevence.

Klíčová slova:

lidský expozom – precizní prevence – modifikovatelné environmentální faktory

Riziko rakoviny je odrazem vzájemných interakcí dědičných predispozic s širokým spektrem negenetických faktorů. Severské populační studie na dvojčatech ukázaly, že jen malou část nejčastějších sporadických karcinomů lze vysvětlit genetickou variabilitou. Ačkoliv se hodnoty u různých lokalit a typů nádorů významně liší, celkově se vliv dědičných faktorů odhaduje na 33 % [1,2]. Ve většině případů jsou tak za riziko rakoviny dominantně zodpovědné environmentální expozice a jejich interakce s genetickými vlohami. Zatímco pro identifikaci vysoce rizikových jedinců u familiárních nádorů je obzvláště účinný genomický přístup, který umožňuje cílený dohled a intervenci, lepší prevence rakoviny na úrovni jednotlivce i populační kriticky závisí na lepším pochopení role environmentálních determinant. Fakt, že polovina úmrtí na rakovinu je celosvětově způsobena modifikovatelnými rizikovými faktory, jen podtrhuje důležitost takového přístupu [3].

Holistickým vyjádřením souhrnu všech faktorů prostředí a životního stylu, které v průběhu celého života ovlivňují zdraví, je lidský expozom [4]. Tento koncept podporuje multifaktoriální přístup ke studiu chemických, biologických a fyzikálních expozic i socioekonomických a psychosociálních faktorů. Klade si za cíl zvýšení pozornosti věnované etiologii a prevenci onemocnění rizikovým faktorům environmentálních expozic na úroveň srovnatelnou s úrovní pozornosti tradičně věnované genetickým rizikům. Funkční expozomika se stává pilířem integrativní biologie tím, jak zasazuje molekulární multiomická data do kontextu environmentálních měření, čímž prohlubuje mechanistické chápání toho, jak expozice ovlivňují fenotyp a zdraví [5,6]. Tento přístup je zvláště relevantní pro výzkum rakoviny, u které se molekulární poruchy vyvolané environmentálními faktory často po dlouhou dobu latentně hromadí, než dojde ke klinické manifestaci.

Tento holistický přístup ale zatím není ve výzkumu rakoviny příliš často aplikován. Nedávno publikované review např. konstatuje, že většina studií je omezena malou velikostí vzorků, schází jim dlouhodobá expoziční data a jsou převážně založené na hypotézách s předem vybranými expozičními proměnnými, zatímco jen málo z nich využívá nezaujaté výzkumné přístupy [7]. Výzkum rakoviny navíc zůstává roztříštěný napříč obory. V důsledku toho se epidemiologický výzkum environmentálních rizik většinou zaměřuje jen na jeden nebo několik málo souvisejících faktorů, jakými jsou chemikálie a jejich směsi (např. arzen, benzen, azbest nebo tabákový kouř), bakteriální a virové patogeny (např. Salmonella typhi, virus hepatitidy B a C, lidský papilomavirus), nebo fyzikální expozice (např. radon a elektromagnetická pole), a tyto jsou často posuzovány odděleně od sociálních determinantů. Tento izolovaný, redukcionistický přístup omezuje naši schopnost zachytit kumulativní a interagující povahu expozic v reálném světě. Koncept lidského expozomu oproti tomu nabízí multifaktoriální rámec a příležitost k objasnění toho, jak celoživotní expozice kumulativně formují riziko rakoviny.

Většina kohortových studií se pokouší asociovat biomarkery environmentálních expozic přímo s výsledky rakoviny. Ve většině takových případů –⁠ snad kromě jednoznačně prokázané genotoxicity –⁠ však zcela chybí prokazatelný mechanizmus účinku [8]. Nové objevy v genomice a systémové biologii přitom ukázaly, že za geneticky heterogenními typy nádorů stojí často stejné buněčné procesy či dráhy účinku spíše než společné kauzální geny [9]. Rozvíjející se multiomické technologie umožňují stále detailnější pochopení charakteristických buněčných znaků nádoru jako získaných funkčních schopností, které vedou k maligní transformaci a progresi [10]. Existující rámec charakteristických znaků rakoviny inspiroval vědce k vytvoření podobného koncepčního rámce charakterizujícího znaky zdraví [11] a znaky dopadů environmentálních expozic [12]. Funkční expozomika, která systematicky mapuje biomarkery environmentálních expozic ke každému znaku rakoviny, může nabídnout účinnou strategii pro identifikaci modifikovatelných rizikových faktorů s dostatečnou specificitou a translační relevancí na to, aby mohly být využity v prevenci. To je zvlášť cenné u rakovin, kde je genetický překryv minimální (schéma 1).

Česká republika (ČR) představuje obzvláště lákavé prostředí pro výzkum rakoviny zahrnující vliv environmentálních expozic. Země vykazuje značné geografické rozdíly ve výskytu a úmrtnosti na rakovinu (~49 % u rakoviny plic, 33 % u rakoviny prostaty, 30 % u rakoviny tlustého střeva a konečníku a 20 % u rakoviny prsu), což vyvolává otázky na regionální rozdíly v environmentálních a pracovních expozicích a vzorcích chování [13]. Analýza profilu rakovin v zemích Evropské unie pro rok 2025 současně uvádí rakovinu plic jako hlavní příčinu s rakovinou související ztráty potenciálních let života, přičemž významný je také výskyt rakoviny tlustého střeva a prsu [14]. Dva typy nádorů navíc zaznamenaly v letech 2012–2021 nárůst incidence –⁠ rakovina prsu (o 7 %) a rakovina slinivky břišní (o 5 %). Důvody tohoto nárůstu nejsou jasné a naznačují nově vznikající nebo měnící se rizikové faktory, které nemusí být tradičními epidemiologickými přístupy dostatečně zachyceny.

Důležité je také to, že zde existuje velké množství zdrojů, které mohou podpořit výzkum lidského expozomu, jako je zavedený program monitoringu environmentálního zdraví [15] nebo hustá síť výzkumných infrastruktur. ČR je mimo jiné hostitelskou zemí Evropské infrastruktury pro výzkum lidského expozomu EIRENE (www.eirene.eu), která je od roku 2021 součástí evropské mapy velkých výzkumných infrastruktur ESFRI (European Strategic Forum on Research Infrastructures). Na evropských projektech pro výzkum rakoviny spolupracuje EIRENE s IARC (International Agency for Research on Cancer), ale prostřednictvím své smlouvy o dlouhodobé spolupráci s Masarykovým onkologickým ústavem přispívá také k realizaci českého Národního plánu kontroly rakoviny 2030 [16]. Díky těmto aktivům je ČR ideálním testovacím prostředím pro integraci funkční expozomiky s výzkumem biologie rakoviny na systémové úrovni, což umožní identifikaci kontextově specifických a modifikovatelných environmentálních determinant rizika rakoviny a formulaci preventivních opatření a politických intervencí založených na výzkumných datech.

Poděkování

Autor je vděčný za věrný překlad prof. Jany Klánové a jazykovou korekturu dr. Jiřího Sedmíka.