Британские исследователи обнаружили десять новых генетических вариантов, ассоциированных со способностью кожи загорать. Анализ был проведен на большой выборке участников европейского происхождения. Для одного из найденных локусов (AHR/AGR3) ранее была установлена связь с риском развития меланомы, однако роль этого гена в злокачественном преобразовании меланоцитов была неясна. Как поясняют авторы в статье в Nature Communications, новые ассоциации помогут прояснить механизмы развития рака кожи под действием солнечного излучения.

Под действием ультрафиолетового излучения в человеческой коже вырабатывается пигмент меланин, который эффективно рассеивает поглощенное излучение и тем самым защищает ДНК от фотоповреждения. Усиление выработки меланина приводит к потемнению кожи — этот процесс известен нам как загорание. Тем не менее, далеко не у всех людей кожа загорает — у многих светлокожих людей воздействие ультрафиолета приводит только к ожогам.

Более темный оттенок кожи и способность эффективно загорать снижают риск развития рака кожи, в частности, злокачественной меланомы и базальноклеточной карциномы. Известно, что склонность к загару определяется генетически — по данным исследования, проведенного на выборке UK Biobank, вклад наследственности в данном случае составляет около 45 процентов. Очевидно, что многие генетические варианты, определяющие эффективный синтез меланина в коже под действием ультрафиолета, могут быть связаны и с риском развития рака кожи.

Исследователи из Королевского колледжа Лондона под руководством Марио Фальчи (Mario Falchi) проанализировали большую выборку белых европейцев в 176678 человек и нашли 20 генетических вариантов, ассоциированных с эффективностью загорания. Большая часть данных (121296 человека) была взята из британской базы данных UK Biobank — на этой выборке ученые провели первичный статистический анализ, результаты которого затем подтвердили на дополнительных выборках в 50 тысяч человек. Способность участников загорать выясняли путем анкетирования. Фенотипические данные соотносили с более чем восемью миллионами генетических полиморфизмов.

График, иллюстрирующий полиморфизмы (ось абсцисс) и статистическую значимость их связи со склонностью к загару (ось ординат). Alessia Visconti et al / Nature Communications 2018

Десять из 20 найденных в работе вариантов были уже известны и связаны с биохимическими путями синтеза или регуляции выработки меланина (гены BNC2, HERC2/OCA2, IRF4, MC1R, RALY/ASIP, SLC24A4, SLC45A2, TPCN2, TYR и TYRP1). Десять ассоциаций оказались новыми (гены AHR/AGR3, ATP11A, DCT, EMX2, KIAA0930, PA2G4P4, PDE4B, PPARGC1B, RIPK5 и TRPS1), однако механизм их влияния на синтез меланина оказался очевиден только в пяти случаях. Восемь из 20 найденных локусов оказались также связаны с риском развития рака, вчастности, карциномы кожи, которая является наиболее распространенным типом рака в Великобритании.

Один из локусов, AHR/AGR3, ранее был ассоциирован с риском развития злокачественной меланомы по неизвестному механизму. Оказалось, что склонность к загару определяется теми же самыми полиморфизмами, и вероятно, снижение выработки меланина сопряжено с увеличением риска злокачественного перерождения меланоцитов.

Среди недостатков данной работы, которая может помочь прояснить механизмы развития рака кожи в ответ на воздействие солнца — самостоятельные утверждения участников относительно их склонности к загару. Для подтверждения полученных результатов авторы планируют частично воспроизвести исследование с более достоверным определением этой способности.

На пигментацию кожи также влияют половые гормоны — так, у женщин в среднем кожа более светлая, чем у мужчин. Ученые подобрали функциональные аналоги эстрогена и прогестерона, применение которых может изменить оттенок кожи и стать альтернативой крема для загара, а также послужить в качестве терапии нарушений пигментации.

Автор: Дарья Спасская