Po sekvenování jednotlivých plicních buněk u kuřáků, bývalých kuřáků a těch, kteří nikdy nekouřili, vědci porovnali počet mutací v nich. V první skupině byla tato hladina obvykle vysoká, ale bývalí kuřáci vykazovali mnoho buněk s normálním počtem mutací - bylo jich čtyřikrát více než těch, kteří s kouřením dosud nepřestali. Podle autorů článku publikovaného v časopise Nature se může jednat o potomky buněk, které se probudily poté, co člověk přestal kouřit.
Interakce s buňkami našich plic vyvolává karcinogeny z tabákového kouře obrovské množství mutací, takže se jich několik tisíc nachází v rakovinných buňkách kuřáků. Podíl mutací důležitých pro rakovinu je extrémně malý, ale stačí to: po celém světě na tuto nemoc ročně zemře přibližně 1,8 milionu lidí, z nichž 80-90 procent jsou kuřáci. Je známo, že můžete snížit riziko tím, že přestanete kouřit, a to je zvláště účinné v raném nebo středním věku. Výhody ukončení kouření se objevují téměř okamžitě a postupně se zvyšují.
Kenichi Yoshida a jeho kolegové z projektu Cancer Genome Project zjistili, že tato výhoda byla patrná na úrovni jednotlivých buněk: Přestat kouřit našlo slušný počet buněk s nízkou mutační zátěží. Aby to zjistili, sekvenovali genomy jednotlivých plicních buněk 16 lidí, včetně kuřáků, kteří přestali a nikdy nekouřili. Všichni měli nebo měli podezření na plicní karcinom. To byl důvod pro jmenování bronchoskopie, během níž se vědcům podařilo získat buňky pro výzkum. Vzorek pacientů je malý, ale u každého bylo sekvenováno několik desítek jednotlivých buněk, takže bylo odebráno celkem 632 vzorků.
Mutační zátěž - počet nahromaděných mutací - se od buňky k buňce velmi lišila, a to jak ve skupinách, tak i mezi jednotlivými pacienty. Počet substitucí závisel na věku - každý rok v průměru vyvolal 22 mutací - a kouření toto číslo dále zvýšilo. Průměrný počet substitucí mezi kuřáky byl o 5300 více než mezi zdravými lidmi a mezi těmi, kteří přestali - do 2330 (p = 0, 0002). Navzdory tak vysokým průměrným hodnotám byly v buněčných populacích bývalých a současných kuřáků nalezeny buňky s mutační zátěží jako u lidí, kteří nikdy nekouřili, a počet takových buněk byl čtyřikrát vyšší u těch, kteří se svazovali. U těchto pacientů byly jasně rozlišeny dvě skupiny buněk: s vysokým počtem substitucí a s normálními (a ty druhé byly čtyřikrát častěji nalezeny u těch, kteří přestali kouřit). Kromě počtu mutací se tyto dvě skupiny buněk lišily délkou telomer: ve zdravých buňkách byly delší.
Korelace počtu substitucí a délky telomer v buňkách pacientů
Jak zdravé buňky přežily poté, co byly bombardovány tabákovým kouřem, a co jim umožnilo množit se poté, co člověk přestal kouřit, není zcela jasné. Dlouhé telomery těchto buněk naznačují, že tyto buňky prošly menším počtem cyklů dělení a autoři naznačují, že jsou potomky nedávno probuzených kmenových buněk. Fáze životního cyklu buňky určuje její predispozici k fixaci mutací. Pokud buňka „spala“po celou dobu, kdy člověk kouřil, a probudila se, aby se rozdělila mnohem později, pak bude její mutační zátěž menší ve srovnání s potomky buněk, které se během kouření aktivně dělily.
Zajímavé je, že autoři článku nenašli vztah mezi mutačním zatížením plicních buněk a intenzitou kouření. Vzorek pacientů je příliš malý na to, aby mohl takový problém zkoumat, ale v literatuře existují také rozsáhlejší studie na toto téma. Tvrdí, že pokud jde o rakovinu plic a kardiovaskulární choroby, kouření se velmi málo liší.