Polusi udara dapat meningkatkan pertumbuhan kanker paru-paru pada orang yang tidak pernah merokok dengan mengaktifkan sel-sel yang biasanya tidak aktif di paru-paru yang menyimpan mutasi penyebab kanker, penelitian baru menunjukkan.
“Pekerjaan ini menambah pemahaman kita tentang mekanisme polusi udara yang mempromosikan tahap awal kanker paru-paru, terutama pada orang yang tidak pernah merokok,” William Hill, PhD, rekan penulis pertama dan peneliti postdoctoral di Francis Crick Institute, London , kepada Medscape Medical News.
Studi tersebut, yang menilai sampel paru-paru manusia dan model kanker tikus, dipublikasikan secara online pada 5 April di Nature.
Meskipun merokok tetap menjadi faktor risiko utama kanker paru-paru, polusi udara di luar ruangan menyebabkan sekitar 1 dari 10 kasus kanker paru-paru di Inggris, menurut Cancer Research UK. Pada tahun 2019, sekitar 300.000 kematian akibat kanker paru-paru di seluruh dunia dikaitkan dengan paparan partikel ambien yang berukuran ≤2,5 μm (PM2.5).
Meskipun hubungan antara polusi udara dan kanker paru-paru sudah diketahui dengan baik, mekanisme yang menjelaskan hubungan ini lebih sulit untuk ditentukan.
Satu teori mengatakan bahwa karsinogen lingkungan seperti asap tembakau dan sinar UV menyebabkan mutasi dengan merusak DNA secara langsung. Namun, data terbaru mengisyaratkan bahwa itu mungkin bukan masalahnya.
Dalam studi saat ini, Hill dan rekannya mengusulkan bahwa, daripada bertindak pada DNA secara langsung, polutan udara mungkin mendorong perubahan peradangan pada jaringan paru-paru yang membangkitkan mutasi penyebab kanker yang tidak aktif, yang terakumulasi secara alami dalam sel-sel ini seiring bertambahnya usia. Gagasan ini sejalan dengan teori promosi kanker yang sudah berumur puluhan tahun, yang menurutnya tumorigenesis adalah proses dua langkah: langkah awal menginduksi mutasi pada sel sehat, setelah itu langkah promotor memicu perkembangan kanker.
Tim peneliti berfokus pada kanker paru-paru yang digerakkan oleh epidermal growth factor receptor (EGFR), yang lebih sering terjadi pada perokok ringan dan tidak pernah merokok, dan pada partikel lingkungan yang berukuran ≤2,5 μm (PM2.5), yang cukup baik untuk dibawa bepergian. ke dalam paru-paru dan dikaitkan dengan risiko kanker paru-paru.
Hill dan rekannya menganalisis data dari lebih dari 400.000 orang di tiga negara. Mereka membandingkan tingkat kasus kanker paru-paru mutan EGFR di daerah dengan tingkat polusi PM2.5 yang berbeda. Tim menemukan hubungan yang signifikan antara tingkat PM2.5 dan kejadian kanker paru-paru untuk 32.957 kasus kanker paru-paru yang digerakkan oleh EGFR di Inggris, Korea Selatan, dan Taiwan.
Para peneliti kemudian mempelajari model adenokarsinoma paru yang direkayasa secara genetik untuk menentukan apakah paparan partikel dapat memicu perkembangan tumor paru-paru. Dalam model tikus fungsional ini, polutan udara menyebabkan masuknya makrofag di paru-paru dan pelepasan interleukin-1β, mediator kunci dari respons inflamasi.
Proses ini pada akhirnya “memicu tumorigenesis,” tim peneliti menyimpulkan.
Tim juga menemukan bahwa pengobatan dengan antibodi anti-interleukin-1β selama paparan PM2.5 mengurangi promosi kanker paru-paru oleh polutan udara.
Profil mutasi terperinci dari jaringan paru-paru normal secara histologis dari 295 individu mengungkapkan mutasi driver EGFR dan KRAS onkogenik masing-masing pada 18% dan 53% sampel jaringan sehat.
Secara keseluruhan, “data kami menunjukkan hubungan mekanistik dan penyebab antara polutan udara dan kanker paru-paru,” tulis tim peneliti.
Studi tersebut menunjukkan bahwa polusi udara membangkitkan sel-sel di paru-paru yang membawa mutasi penyebab kanker, “mendorongnya untuk tumbuh dan berpotensi membentuk tumor,” kata Hill. “Memahami biologi dapat membantu mengidentifikasi individu yang berisiko tinggi dan, di masa depan, dapat membuka jalan untuk mencegah kanker yang disebabkan oleh menghirup udara yang tercemar.”
Dalam artikel terkait di Nature, Allan Balmain, PhD, dengan University of California, San Francisco, mengatakan hasil ini memiliki “implikasi besar tentang cara berpikir tentang pencegahan kanker.”
“Saat ini tidak ada yang dapat dilakukan untuk menghilangkan sel-sel bermutasi yang terakumulasi dalam jaringan normal, tetapi jika ada tahap promosi yang memengaruhi laju perkembangan kanker, maka penghambatan tahap ini mungkin merupakan cara yang efektif untuk mencegah kanker,” kata Balmain.
Pilihan pencegahan lainnya, kata Hill, adalah mengurangi tingkat polusi udara. “Studi kami memberikan mandat untuk pengurangan emisi PM2.5 secara global,” katanya.
Hill juga percaya temuan ini dapat melampaui kanker paru-paru.
“Ada kemungkinan bahwa jalur peradangan ini dapat terlibat dalam jenis kanker lain dan dapat dipicu oleh karsinogen lingkungan lainnya,” katanya. “Tetapi penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui karsinogen lingkungan mana yang mungkin memicu jalur ini, serta bagian tubuh mana yang mungkin terjadi.”
Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh Cancer Research UK, European Research Council, Francis Crick Institute, Mark Foundation, Lung Cancer Research Foundation, Rosetrees Trust, dan Ruth Strauss Foundation. Daftar lengkap pengungkapan penulis tersedia dengan artikel asli. Balmain tidak mengungkapkan hubungan keuangan yang relevan.
Alam. Diterbitkan online 5 April 2023. Abstrak; Artikel terkait, Abstrak
Untuk berita lebih lanjut, ikuti Medscape di Facebook, Twitter, Instagram, dan YouTube.