Genetyczne skutki promieniowania w Czarnobylu
W dwóch przełomowych badaniach wykorzystano najnowocześniejsze narzędzia genomiczne, aby zbadać potencjalne skutki zdrowotne narażenia na promieniowanie jonizujące po wybuchu z 1986 r. w elektrowni jądrowej w Czarnobylu na północy Ukrainy.
Niemal 35 lat po tej katastrofie badacze z międzynarodowych zespołów pod kierownictwem naukowców z National Cancer Institute (NCI) i National Institutes of Health (NIH) opublikowali w czasopiśmie „Science” wyniki swoich analiz.
– W ostatnich latach postęp w technologii sekwencjonowania DNA umożliwił nam podjęcie niektórych ważnych pytań, częściowo poprzez kompleksowe analizy genomiczne przeprowadzone w ramach dobrze zaprojektowanych badań epidemiologicznych – powiedział Stephen J. Chanock, dyrektor NCI’s Division of Cancer Epidemiology and Genetics (DCEG).
W pierwszym badaniu skupiono się na znalezieniu odpowiedzi, czy narażenie na promieniowanie powoduje zmiany genetyczne, które mogą być przenoszone z rodzica na potomstwo. Aby na nie odpowiedzieć, dr Chanock i jego zespół przeanalizowali pełne genomy 130 osób urodzonych w latach 1987-2002 oraz 105 par matka-ojciec. Jedno lub oboje rodziców było pracownikami, którzy pomagali sprzątać po wypadku lub mieszkali w pobliżu miejsca katastrofy.
Każdego z rodziców oceniano pod kątem długotrwałego narażenia na promieniowanie jonizujące, do którego mogło dojść np. w wyniku spożycia skażonego mleka (od krów pasących się na pastwiskach skażonych opadem radioaktywnym).
Naukowcy przeanalizowali też genomy dorosłych dzieci pod kątem wzrostu określonego typu odziedziczonej zmiany genetycznej znanej jako mutacje de novo, które pojawiają się losowo w ludzkich gametach (plemnikach i komórkach jajowych) i mogą być przenoszone na potomstwo, ale nie są obserwowane u rodziców.
Ustalenia badaczy wskazały, że narażenie na promieniowanie jonizujące miało minimalny, jeśli w ogóle, wpływ na zdrowie kolejnego pokolenia. – Uważamy te wyniki za bardzo uspokajające dla osób, które mieszkały w Fukushimie w czasie wybuchu w 2011 r. Wiadomo, że dawki promieniowania w Japonii były niższe niż te zarejestrowane w Czarnobylu – poinformował dr Chanock.
W drugim badaniu naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie nowej generacji do profilowania zmian genetycznych w raku tarczycy, które rozwinęły się u 359 osób narażonych w dzieciństwie lub w okresie życia płodowego na promieniowanie jonizujące w Czarnobylu oraz 81 osób urodzonych ponad dziewięć miesięcy po eksplozji (ryzyko wystąpienia raka tarczycy to jeden z najważniejszych skutków zdrowotnych obserwowanych po tamtym wypadku).
Energia promieniowania jonizującego rozrywa wiązania chemiczne w DNA, powodując szereg uszkodzeń. Stwierdzono, że związek między pęknięciami podwójnej nici DNA a narażeniem na promieniowanie był silniejszy w przypadku dzieci poddanych ekspozycji w młodszym wieku. Zidentyfikowali też czynniki sprzyjające tworzeniu się ponad 95 proc. guzów. Prawie wszystkie dotyczyły genów w tym samym szlaku sygnałowym, zwanym szlakiem kinazy białkowej aktywowanej mitogenami (MAPK), w tym genów BRAF, RAS i RET.
Naukowcy zaobserwowali też zmianę w rozmieszczeniu typów mutacji w genach. Wyniki sugerują, że pęknięcia dwuniciowego DNA mogą być wczesną zmianą genetyczną w następstwie narażenia na promieniowanie w środowisku, które umożliwia rozwój raka tarczycy.
– Ekscytującym aspektem tych badań była możliwość połączenia cech genomowych guza z informacjami o dawce promieniowania, czyli czynniku ryzyka, który potencjalnie był przyczyną raka – skomentował dr Lindsay M. Morton, zastępca szefa Oddziału Epidemiologii Radiacyjnej w DCEG, który kierował badaniem.
Przeprowadzenie tego badania było możliwe dzięki utworzeniu około dwie dekady temu banku tkanek w Czarnobylu. – To pierwszy raz, kiedy nasza grupa przeprowadziła badania molekularne przy użyciu biopróbek zebranych przez naszych kolegów z Ukrainy – skomentował dr Morton.
Źródło: sciencedaily.com
