Онкологический центр Сидни Киммель установил, как именно дым от сигарет вызывает рак. Оказывается, дым провоцирует эпигенетические изменения в клетках легких, соответствующие самым ранним стадиям развития рака. Если вовремя бросить курить и провести специальную терапию, то опасные изменения в клетках возможно остановить. 

К эпигенетическим изменениям относятся процессы, которые влияют на экспрессию генов без изменения основной структуры ДНК. По словам ученых, эпигенетические изменения в клетках, обработанных сигаретным дымом, повышают их чувствительность к мутациям, приводящим к раку. Специалисты пытались выяснить, когда именно эпигенетические изменения становятся смертельно опасными. Это удалось установить благодаря эксперименту с клетками бронхов, выращенными в лаборатории. Ежедневно на протяжении 15 месяцев клетки обрабатывали жидким аналогом сигаретного дыма (дозировка была эквивалентна 1-2 пачкам в день, а продолжительность эксперимента можно сопоставить с 20-30 годами курения).

Оказалось, в промежуток между 10 днями и 3 месяцами в обработанных клетках отмечалось повышение концентрации фермента EZH2. Он снижал экспрессию генов, что предшествует аномальному изменению ДНК. Далее фиксировался резкий рост концентрации белка DNMT1, который поддерживает в "стартовом" положении изменение ДНК, сопряженное с генами, подавляющими опухоли. Если оба описанных гена подавлялись, то клетки начинали бесконтрольно делиться, что вело к раку.

Через шесть месяцев концентрация EZH2 и DNMT1 в клетках, подверженных воздействию дыма, снижалась. Их влияние дало о себе знать спустя 10-15 месяцев, когда ученые обнаружили снижение экспрессии сотен генов, многие из которых являются ключевыми блокаторами опухолей. Также был проведен тест, предполагавший внедрение мутаций в ген KRAS (вызывает рак легких) и обработку клеток сигаретным дымом 6 или 15 месяцев. В итоге раковые изменения произошли только по прошествии 15 месяцев.