Met deze aanwijzing in het achterhoofd, bestudeert Dr. Kirsch de chromosoom 7 marker bij boeren die zijn blootgesteld aan pesticiden. Hij zei dat chemicaliën het basisniveau van genetische instabiliteit van een persoon kunnen beïnvloeden, waardoor DNA-veranderingen op een bepaald moment meer of minder waarschijnlijk worden. In de zomer vertonen boeren een toename van chromosoom 7 inversies wanneer ze pesticiden, herbiciden en fungiciden toepassen, zei Dr. Kirsch. In de winter keert de marker terug naar normale niveaus. Deze fluctuatie suggereert dat boeren die kanker ontwikkelen minder stabiel DNA hebben dan degenen die dat niet doen.
Een derde type marker bestaat uit enzymen die worden aangetroffen in de lever en andere weefsels. Het menselijk lichaam heeft families van enzymen ontwikkeld voor het metaboliseren van chemicaliën – de natuurlijke kankerverwekkende stoffen in voedsel, maar ook geneesmiddelen en industriële verbindingen. Wanneer een chemische stof in contact komt met een celmembraan, wordt dit opgevangen door enzymen die de chemische stof meer of minder oplosbaar maken in water. Als de chemische stof op die manier volledig is omgezet, wordt hij volledig uit het lichaam uitgescheiden. Soms echter kan een chemische stof worden veranderd in een vorm die het vatbaar maakt voor binding met DNA of eiwitten, waardoor het risico op kanker toeneemt.
Er zijn grote genetische variaties in deze enzymsystemen, zei Dr. William Evans, een farmacoloog aan het St. Jude Children’s Hospital aan de Universiteit van Tennessee in Memphis. Bij sommige mensen kan een enzym zeer traag werken; zij kunnen gemakkelijk vergiftigd worden door de drugs of chemicaliën die door dat enzym worden ontgiftigd. Anderen erven een snelwerkende vorm van het enzym, zei hij. Hun lichaam deactiveert de drugs of chemicaliën die door dat enzym worden verwerkt met bliksemsnelheid.
“We hebben tien- tot honderdvoudige verschillen in enzymactiviteit waargenomen,” zei Dr. Evans. De enzymactiviteit neemt vaak af met de leeftijd, wat helpt verklaren waarom kanker vaak een ouderdomsziekte is. En de enzymactiviteit varieert tussen etnische en raciale groepen, zei hij, wat aanwijzingen geeft over verschillende kankerpercentages tussen rassen.
Deze verschillen verklaren waarom het standaard anti-kankermedicijn, 5-fluoro-uracil, giftig is voor sommige mensen en ineffectief bij anderen, zei Dr. Robert Diasio, een farmacoloog en kankerdeskundige aan de Universiteit van Alabama in Birmingham. Een persoon met normale hoeveelheden van het enzym DPD zuivert het geneesmiddel in 8 tot 10 minuten, zei hij. Iemand met abnormaal lage hoeveelheden heeft 159 minuten nodig om het geneesmiddel vrij te maken, wat fataal kan zijn. Anderen met supersnelle DPD-enzymen zuiveren de drug in seconden en krijgen weinig of geen therapeutisch effect van standaarddoses, zei hij.
Ook mensen met lage hoeveelheden van een enzym dat pesticiden ontgift, zullen vatbaarder zijn voor pesticidevergiftiging dan een persoon met een snelwerkende vorm van het enzym.
Aan het kankerinstituut heeft Dr. Frank Gonzalez een assay ontwikkeld waarbij verschillende vormen van deze menselijke enzymen worden gebruikt om te testen welke chemicaliën door welk enzym worden ontgift. Dergelijke informatie kan uiteindelijk helpen bij het bepalen van de individuele gevoeligheid voor kanker.