לדרק אורווין יש חלק מיוחד בעבודתו כחוקר בקרת סרטן. לאחר לימודי תואר ראשון במתמטיקה שימושית ב-UCLA, הוא הפך לכבאי. ההשראה שלו להשיק קריירה שנייה כמדען הייתה אובדן אחיו, אייזק, שמת מלוקמיה בגיל 33 בלבד למרות שאין היסטוריה של סרטן במשפחתם. בעבודה עם אנסטסיה אלכסנדרובה, פרופסור לכימיה וביוכימיה במכללת UCLA, הוא קיבל את הדוקטורט שלו.
אורווין הוא כעת פרופסור עזר לכימיה ב-UCLA -; ועדיין כבאי במשרה מלאה במכבי האש של מחוז לוס אנג'לס. בפרסום שפורסם לאחרונה, המדע שלו שופך אור חדש על הבסיס הכימי של חשיפות שעלולות להוביל לסרטן.
כאשר חומרים אורגניים בוערים, העשן נושא תרכובות הידועות בשם פחמימנים ארומטיים פוליציקליים, או PAHs. PAHs יכולים להיכנס לגוף דרך נשימה, אכילה, שתייה ומגע עם העור. מכיוון שפליטות מהתעשייה וממכוניות הן מקור אחד, כמעט כולם נתקלים בכימיקלים הללו בחיי היום יום. עבודות מסוימות כמו כיבוי אש וייצור זפת פחם חושפות את העובדים למינונים מרוכזים של PAHs -; אותן עבודות שנוטות להיות קשורות לסיכון מוגבר לסרטן.
למעשה, הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן רשמה חומרי PAH רבים כמסרטנים סבירים או אפשריים. רק אחד מבין אלפי הכימיקלים הללו, בנזו(א)פירן (B(a)P), מסווג כמסרטן ידוע בבני אדם.
מחקר של Urwin, Alexandrova ו-UCLA Elise Tran פורסם ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעs מראה שחלק מבני הדודים הכימיים של B(a)P עשויים להוות סיכון חמור יותר לסרטן. המדענים השתמשו בסימולציות ממוחשבות של אינטראקציות מולקולריות כדי ליצור פרופיל מה קורה כאשר כל אחד מ-15 PAHs מתיישב על נקודה בסליל ה-DNA המקושר בדרך כלל למוטציות הגורמות לסרטן. בהשוואה לחומר המסרטן הידוע, שישה מה-PAHs הראו זיקה גדולה יותר לקישור לנקודה החמה המוטציונית. לששת הכימיקלים הללו הייתה גם סבירות גבוהה יותר להימנע מגילוי באמצעות מנגנון חיוני לתיקון נגעי DNA.
משמאל מולקולה שהיא מסרטן ידוע, ומימין בן דוד כימי. הקווים הירוקים מקיפים חלל נוסף שעשוי להתחבר ל-DNA; שהחלל מוסתר בתוך המקפים הכתומים.
בנוסף לתובנה החדשה לגבי הרעילות היחסית של PAHs, המחקר עשוי להציע דרך מהירה יותר לסנן כימיקלים שעלולים להיות מסוכנים ולזהות אילו מהם הם המסוכנים ביותר לבריאות האדם. ממצאים כאלה יכולים להודיע לא רק על מחקרי מעבדה ואוכלוסיה, אלא גם על מדיניות ציבורית.
אנו מקווים שהאסטרטגיה שלנו יכולה להאיץ את תהליך חקר הכימיקלים הללו. במקום להטיל רשת רחבה, זה יכול להראות בדיוק היכן אנחנו צריכים להתחיל את התהליך. מחקרים חישוביים יעילים, יעילים ומדויקים יכולים אפילו לשפר או להאיץ את תהליך פיתוח המדיניות המשפרת את בריאות הציבור והתעסוקה".
דרק אורווין, המחבר הראשון של המחקר
אורווין משמש גם כיועץ מדעי ראשי של האיגוד הבינלאומי של לוחמי האש ולאחרונה מונה למועצה לבטיחות ובריאות תעסוקתית בקליפורניה.
"עבודתו של דרק ככבאי אפשרה את המחקר הזה", אמרה הסופרת המקבילה אלכסנדרובה, חברה במכון NanoSystems של קליפורניה ב-UCLA. "הוא יודע מה קורה בתחום בצורה מאוד אינטימית, וזה מאפשר לנו ליצור את החיבור לכימיה ולכלים שיש לנו. ניסיון בחיים האמיתיים חינך אותנו מה לעשות".
הקרדיט נובע גם מהאינטואיציה של אורווין. הנבט של החקירה היה התצפית שלו, שבהתבסס על המבנה שלהם, מספר PAHs פשוט נראו כאילו הם צריכים להתאים יותר בתוך הסליל הכפול של ה-DNA מאחרים, שם הם מכניסים את עצמם כמו מפתח לחור המנעול.
החוקרים בנו על מחקרים קודמים שבהם יישמו טכניקה אלגברית מתקדמת למודל מדויק של האינטראקציות האטומיות של PAHs. הם השוו עד כמה B(a)P ו-14 PAHs אחרים נקשרים לרצף DNA שעבר מוטציה בשליש מכל סוגי הסרטן בבני אדם.
הצוות מתכנן ליישם את השיטה החישובית שלהם על נקודות חמות גנטיות אחרות הקשורות לסרטן, כמו גם על יותר PAHs ותרכובות אחרות, כולל "כימיקלים לנצח" הידועים כ-PFAS.
עם קשרים לעולם הכבאות והמדע, אורווין מתענג גם על ההזדמנות למחקר השתתפותי מבוסס קהילה. במודל זה, האנשים הנלמדים עוזרים לעצב את השאלות הנשאלות, את התכנון והביצוע של המחקר, והפצת המידע המתקבל לנפגעים באופן שהם מבינים.
"חברי הכבאים שלי זכו היסטורית לרעה על ידי הקהילה המדעית, לא מתוך זלזול, אלא בגלל שזה מסובך לערוך מחקר בעיצומם של פעולות שירותי החירום", אמר אורווין. "כשהרגליים שלי בשתי הזירות, אני רוצה להביא גישה למדענים, כדי שהמחקר שלהם יכול ליצור השפעה חיובית על הבריאות בקהילת שירותי הכבאות. המדע אמור לעשות את העולם טוב יותר עבור אנשים, בין אם זה כבאים או כל אחד אחר. "
