Estudo em larga escala explora a ligação entre tabagismo e alterações no DNA em seis grupos raciais e étnicos

Fumar altera a forma como os genes são expressos, o que mais tarde contribui para o desenvolvimento do cancro do pulmão e de outras doenças relacionadas com o tabagismo. Mas a ligação entre a epigenética (o estudo dos mecanismos que têm impacto na expressão genética) e o tabagismo não é totalmente compreendida, especialmente em termos de diferenças entre grupos raciais e étnicos.

“Sabemos que fumar afecta as pessoas de forma diferente com base na sua raça e etnia, mas identificar assinaturas epigenéticas do tabagismo ajudar-nos-ia a prever melhor o risco de doenças relacionadas com o fumo”, disse Brian Huang, Ph.D., professor assistente no departamento de ciências da população e da saúde pública na Keck School of Medicine da USC e primeiro autor do novo estudo.

Num esforço financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, investigadores da Escola de Medicina Keck analisaram a ligação entre o tabagismo e a metilação do ADN, um tipo específico de alteração epigenética que pode alterar uma série de processos biológicos. O estudo incluiu dados de 2.728 pessoas de seis grupos raciais e étnicos distintos. Os pesquisadores encontraram 408 marcadores de metilação do DNA (conhecidos como “locais CpG”) relacionados ao tabagismo, incluindo dois que diferiam dependendo da raça ou etnia. Os resultados foram publicados no Jornal Americano de Genética Humana.

A maioria das pesquisas anteriores sobre tabagismo e epigenética analisou apenas um ou dois grupos raciais de cada vez, tornando o novo esforço um dos maiores estudos multiétnicos até agora. Além disso, os pesquisadores quantificaram o tabagismo calculando os equivalentes totais de nicotina (TNEs) dos participantes, uma medida biológica da absorção de nicotina que mede os níveis de nicotina e vários outros metabólitos da fumaça do cigarro com uma amostra de urina. Isso permitiu um cálculo mais preciso da dose de fumo em comparação com grande parte da investigação existente, que se baseia em medidas auto-relatadas.

“Este estudo nos dá algumas informações adicionais sobre o mecanismo pelo qual o tabagismo pode afetar a saúde e como isso pode diferir entre as diversas populações”, disse Huang. “Em última análise, isso pode levar a uma melhor previsão, detecção precoce e tratamento de doenças relacionadas ao tabagismo”.

Insights do epigenoma

A equipe de pesquisa conduziu sua análise primária usando dados do Estudo de Coorte Multiétnica, uma colaboração entre a USC e a Universidade do Havaí que inclui afro-americanos, europeus-americanos, nipo-americanos, latinos e nativos havaianos. Usando amostras biológicas de 1.994 participantes, os pesquisadores determinaram a dose de fumo de cada pessoa (medindo os TNEs), bem como os níveis de metilação do DNA em locais CpG em todo o genoma (através de um estudo de associação de todo o epigenoma, ou EWAS).

Em todo o epigenoma, o tabagismo foi associado à metilação do DNA em 408 locais. Esse total inclui 45 novos sites que não foram identificados em estudos anteriores que se basearam em autorrelatos de comportamento tabágico.

“Isso nos dá uma indicação de que os TNEs podem fornecer mais informações além do que já sabemos a partir de medidas auto-relatadas de tabagismo”, disse Huang.

Dos 408 locais identificados, dois apresentavam uma diferença significativa de risco dependendo da raça ou etnia. Um site no gene CYTH1 mostrou alterações apenas em afro-americanos que fumavam; outro site no MYO1G estava mais fortemente ligado a alterações epigenéticas em latinos que fumavam, em comparação com outros grupos raciais e étnicos. Esses genes desempenham funções relacionadas à progressão do câncer e outros processos de doenças.

Os novos conhecimentos poderão melhorar a compreensão dos cientistas sobre a razão pela qual algumas populações enfrentam um risco mais elevado de cancro do pulmão do que outras, disse Huang. Os afro-americanos que fumam enfrentam um risco maior de cancro do pulmão do que os brancos não-hispânicos que fumam, enquanto as pessoas de origem hispânica podem enfrentar um risco menor.

Para confirmar ainda mais as suas descobertas, Huang e a sua equipa recolheram dados de TNE e metilação do ADN de dois outros grupos de participantes: 340 pessoas no Estudo de Saúde Chinês de Singapura e 394 pessoas no Estudo de Coorte da Comunidade do Sul. Os investigadores identificaram muitos dos mesmos locais CpG encontrados no Estudo de Coorte Multiétnica, incluindo os locais mais fortemente associados aos TNEs. Isso fornece evidências de que os marcadores epigenéticos mais fortes do tabagismo são consistentes em vários grupos raciais e étnicos, disse Huang.

Melhor previsão do risco de doenças

No seu próximo estudo, os investigadores irão realizar um EWAS sobre a metilação do ADN e o risco de cancro do pulmão: Como é que as alterações epigenéticas aumentam o risco de uma pessoa ter cancro do pulmão?

“Ao realizar estes estudos conjuntos, podemos compreender o mecanismo pelo qual a metilação do ADN actua como mediador entre o tabagismo e o cancro do pulmão, o que pode, por sua vez, melhorar a nossa capacidade de prever o risco de cancro do pulmão”, disse Huang.

Ele e sua equipe também têm pesquisas em andamento para estudar alterações epigenéticas associadas a biomarcadores adicionais do tabagismo, incluindo níveis biológicos de cádmio, um metal pesado encontrado na fumaça do cigarro.