W doświadczeniu na 12 palaczach badacze Uniwersytetu Minnesoty w Minneapolis zaobserwowali, że związki powodujące w DNA mutacje prowadzące do raka - tzw. diol-epoksydy - powstają w organizmie osoby palącej bardzo szybko, a maksymalne stężenie osiągają już po 15-30 minutach od wypalenia papierosa. Według naukowców, podobny efekt można by uzyskać po wstrzyknięciu substancji bezpośrednio do krwiobiegu uczestników doświadczenia.

Spośród wielu toksyn obecnych w dymie papierosowym za jedne z najważniejszych związków rakotwórczych uważa się wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH). Powstają one w procesie niepełnego spalania materii organicznej, w tym tytoniu i jak wykazały doświadczenia łatwo wywołują nowotwory złośliwe (jak rak płuca czy skóry) u zwierząt laboratoryjnych.

Aby PAH mogły powodować mutacje grożące rozwojem raka muszą zostać metabolicznie przekształcone w organizmie ludzkim lub zwierzęcym do diol-epoksydów, które łatwo łączą się z DNA. W ten sposób powstają tzw. addukty DNA mogące powodować mutacje genetyczne i inicjować proces nowotworowy w tkance płuc lub innych narządach.

Addukty diol-epoksydowe są obecne w DNA komórek pobieranych z ludzkich płuc, zwłaszcza od palaczy. Dowiedziono też doświadczalnie, że mogą one powodować mutacje w genie p53 podobne do tych, jakie występują w próbkach z guzów płuc osób palących. Gen p53 jest określany jako supresor nowotworów, uruchamia bowiem procesy samobójczej śmierci (apoptozy) komórek, których DNA zostało niebezpiecznie zmienione. Gdy sam ulegnie mutacji może stracić tę ważną funkcję.

W swoich doświadczeniach naukowcy pod kierunkiem dr. Stephena Hechta posłużyli się papierosami, do których wprowadzili specyficznie wyznakowany fenantren, należący do PAH. Dzięki temu mogli śledzić jego losy w organizmach 12 palaczy i wykazać, że diol-epoksydy uszkadzające DNA są u nich bez trudu wykrywane we krwi tuż po wypaleniu papierosa.

"Te badania są wyjątkowe, gdyż jako pierwsze śledzą w ludzkim organizmie metaboliczne przemiany PAH pochodzącego wyłącznie z dymu papierosowego, bez zakłóceń z innych źródeł, jak powietrze czy dieta. Uzyskane przez nas wyniki powinny stanowić ostrzeżenie dla osób, które zastanawiają się nad rozpoczęciem palenia" - podsumowuje dr Hecht.