Mit diesem Hinweis im Hinterkopf untersucht Dr. Kirsch den Chromosom-7-Marker bei Landwirten, die Pestiziden ausgesetzt sind. Er sagte, dass Chemikalien das Grundniveau der genetischen Instabilität einer Person beeinflussen könnten, wodurch DNA-Veränderungen zu einem bestimmten Zeitpunkt wahrscheinlicher oder unwahrscheinlicher werden. Im Sommer zeigen Landwirte eine Zunahme von Chromosom-7-Inversionen, wenn sie Pestizide, Herbizide und Fungizide anwenden, so Dr. Kirsch. Im Winter kehrt der Marker auf ein normales Niveau zurück. Diese Fluktuation deutet darauf hin, dass Landwirte, die an Krebs erkranken, eine weniger stabile DNA haben als Landwirte, bei denen dies nicht der Fall ist.
Eine dritte Art von Markern besteht aus Enzymen, die in der Leber und anderen Geweben vorkommen. Der menschliche Körper hat Enzymfamilien für die Verstoffwechselung von Chemikalien entwickelt – die natürlichen Karzinogene in der Nahrung, aber auch Medikamente und industrielle Verbindungen. Wenn eine Chemikalie mit einer Zellmembran in Kontakt kommt, wird sie von Enzymen aufgenommen, die die Chemikalie mehr oder weniger wasserlöslich machen. Wenn die Chemikalie auf diese Weise umgewandelt wird, wird sie vollständig aus dem Körper ausgeschieden. Manchmal kann eine Chemikalie jedoch in eine Form umgewandelt werden, die sie anfällig für die Bindung mit DNA oder Proteinen macht, was das Krebsrisiko erhöht.
Es gibt große genetische Variationen in diesen Enzymsystemen, sagte Dr. William Evans, ein Pharmakologe am St. Jude Children’s Hospital an der Universität von Tennessee in Memphis. Bei manchen Menschen kann ein Enzym sehr langsam wirken; sie können leicht durch die Medikamente oder Chemikalien vergiftet werden, die durch dieses Enzym entgiftet werden. Andere können eine schnell wirkende Form des Enzyms erben, sagte er. Ihre Körper deaktivieren die Medikamente oder Chemikalien, die von diesem Enzym verarbeitet werden, blitzschnell.
„Wir haben zehn- bis hundertfache Unterschiede in der Enzymaktivität beobachtet“, so Dr. Evans. Die Enzymaktivität nimmt oft mit dem Alter ab, was erklärt, warum Krebs in der Regel eine Erkrankung des höheren Alters ist. Und die Enzymaktivität variiert zwischen ethnischen und rassischen Gruppen, sagte er, was Hinweise auf unterschiedliche Krebsraten bei den verschiedenen Rassen liefert.
Diese Unterschiede erklären, warum das Standardmedikament gegen Krebs, 5-Fluor-Uracil, für manche Menschen giftig und bei anderen unwirksam ist, sagte Dr. Robert Diasio, ein Pharmakologe und Krebsexperte an der Universität von Alabama in Birmingham. Eine Person mit normalen Mengen des Enzyms DPD baut das Medikament innerhalb von 8 bis 10 Minuten ab, sagte er. Eine Person mit abnorm niedrigen Werten braucht 159 Minuten, um das Medikament abzubauen, was tödlich sein kann. Andere mit superschnellen DPD-Enzymen bauen die Droge innerhalb von Sekunden ab und erhalten nur eine geringe oder gar keine therapeutische Wirkung von Standarddosen, sagte er.
Gleichermaßen sind Menschen mit geringen Mengen eines Enzyms, das Pestizide entgiftet, anfälliger für Pestizidvergiftungen als Personen mit einer schnell wirkenden Form des Enzyms.
Am Krebsinstitut hat Dr. Frank Gonzalez einen Test entwickelt, der verschiedene Formen dieser menschlichen Enzyme verwendet, um zu prüfen, welche Chemikalien von welchem Enzym entgiftet werden. Solche Informationen können letztlich helfen, die individuelle Krebsanfälligkeit zu bestimmen.