Dodano: 23 kwiecień 2021r.

Nowe badania skutków katastrofy w Czarnobylu. Rodzice nie przekazali mutacji swoim dzieciom

W dwóch przełomowych badaniach naukowcy poszukiwali dowodów, na wpływ promieniowania powstałego po wybuchu w Czarnobylu na zdrowie ludzi, bezpośrednio narażonych na skutki wypadku. W pierwszym z opracowań stwierdzono, że rodzice narażeni na promieniowanie nie przekazywali nowych zmian genetycznych swoim dzieciom. Drugie badanie udokumentowało specyficzne zmiany w guzach ludzi, którzy jako dzieci lub jeszcze w łonach matek zostali wystawieni na działanie promieniowania.

Nowe badania skutków katastrofy w Czarnobylu. Rodzice nie przekazali mutacji swoim dzieciom

 

Do wypadku w elektrowni atomowej w Czarnobylu na Ukrainie doszło w 1986 roku. Wyniki badań opublikowano w związku z 35. rocznicą katastrofy. Ekspertyzy zostały przeprowadzone przez międzynarodowe zespoły pod kierownictwem naukowców z National Cancer Institute (NCI). Ich wyniki opublikowano online w czasopiśmie „Science” (1, 2).

Stare pytania, nowe metody

- Pytania dotyczące wpływu promieniowania na zdrowie człowieka są stawiane od czasu zrzucenia bomb atomowych na Hiroszimę i Nagasaki. Ponownie świat zainteresował się tą kwestią w związku z katastrofą w Czarnobylu, a następnie awarią jądrową, która nastąpiła po tsunami w Fukushimie w Japonii - wylicza dr Stephen J. Chanock, dyrektor Wydziału Epidemiologii i Genetyki Nowotworów w NCI. - W ostatnich latach dzięki rozwojowi technologii sekwencjonowania DNA możemy zacząć odpowiadać na niektóre z tych ważnych pytań – podkreśla naukowiec.

Wypadek w Czarnobylu naraził miliony ludzi na działanie radioaktywnych zanieczyszczeń. Badania nad katastrofą dostarczyły już sporo wiedzy na temat nowotworów związanych z ekspozycją na promieniowanie. Teraz dzięki nowej generacji technik sekwencjonowania DNA, naukowcy mogą jeszcze lepiej poznać wpływ katastrofy na ludzi.

Czy narażeni na promieniowanie rodzice przekazali zmiany genetyczne dzieciom?

W pierwszym badaniu naukowcy zmierzyli się z pytaniem stawianym od wielu lat: czy narażenie na promieniowanie powoduje zmiany genetyczne, które mogą być przekazywane z rodziców na potomstwo. Aby na nie odpowiedzieć dr Chanock i jego koledzy przeanalizowali kompletne genomy 130 osób urodzonych w latach 1987-2002 oraz genomy 105 par ich rodziców.

W każdym przypadku przynajmniej jedno z rodziców było osobą, która brała udział w sprzątaniu po wypadku lub została ewakuowana, ponieważ mieszkała w pobliżu miejsca katastrofy. Każdy rodzic został oceniony pod kątem przewlekłego narażenia na promieniowanie jonizujące, które mogło nastąpić na przykład poprzez spożycie skażonego mleka, tj. mleka od krów, które pasły się na pastwiskach skażonych opadem radioaktywnym. Matki i ojcowie doświadczyli różnych dawek promieniowania.

Naukowcy przeanalizowali genomy dorosłych dzieci takich rodziców pod kątem szczególnego rodzaju dziedziczonych zmian genetycznych, znanych jako mutacje de novo. Są to zmiany genetyczne, które powstają losowo w gametach (plemnikach lub komórkach jajowych) danej osoby i mogą być przekazywane jej potomstwu, ale nie są obserwowane u rodziców.

Naukowcy nie znaleźli dowodów na wzrost liczby lub typów mutacji de novo u dzieci urodzonych między 46 tygodniem a 15 rokiem po wypadku. Liczba takich mutacji u tych dzieci była bardzo podobna do liczby mutacji de novo w populacji ogólnej. Wyniki sugerują zatem, że ekspozycja na promieniowanie jonizujące z wypadku w Czarnobylu miała minimalny, jeśli w ogóle jakikolwiek, wpływ na zdrowie kolejnych pokoleń.

- Wyniki badań powinny być bardzo uspokajające dla osób, które mieszkały w Fukushimie w momencie wypadku w 2011 roku – przekonuje dr Chanock. - Wiadomo, że dawki promieniowania, na jakie byli narażeni ludzie w Japonii były niższe, niż te zarejestrowane w Czarnobylu – podkreśla.

Zmiany genetyczne w nowotworach

Zwiększone ryzyko zachorowania na raka tarczycy jest jednym z najważniejszych niekorzystnych skutków zdrowotnych zaobserwowanych po katastrofie. W drugim badaniu naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie DNA do profilowania zmian genetycznych w nowotworach tarczycy, które rozwinęły się u 359 osób narażonych w dzieciństwie lub łonach matek na promieniowanie jonizujące z radioaktywnego jodu (I-131) uwolnionego przez awarię jądrową w Czarnobylu. Dane porównano z genomem raka tarczycy, który wystąpił u 81 osób nienarażonych na promieniowanie.

Energia promieniowania jonizującego rozbija wiązania chemiczne w DNA, powodując szereg różnych rodzajów uszkodzeń. Nowe badania podkreślają znaczenie szczególnego rodzaju uszkodzeń DNA, które obejmują przerwanie obu nici DNA w guzach tarczycy. Okazało się, że związek pomiędzy przerwaniem podwójnej nici DNA a ekspozycją na promieniowanie był silniejszy u dzieci narażonych na promieniowanie w młodym wieku.

Naukowcom w 95 proc. przypadków udało się zidentyfikować kluczowe geny, które umożliwiały guzom wzrost i przetrwanie. Okazało się, że nowotwory tarczycy, które wystąpiły u osób narażonych na wyższe dawki promieniowania w dzieciństwie, częściej były wynikiem fuzji genów (kiedy obie nici DNA są przerwane). Tymczasem u osób nienarażonych na promieniowanie guzy częściej były efektem mutacji punktowych (zmiany pojedynczej pary zasad w kluczowej części genu).

Wyniki sugerują, że pęknięcia podwójnej nici DNA mogą być wczesną zmianą genetyczną po ekspozycji na promieniowanie, która następnie umożliwia rozwój raka tarczycy. Nowe odkrycia naukowców stanowią podstawę do dalszych badań nad nowotworami wywołanymi promieniowaniem.

Badania były możliwe dzięki utworzeniu około dwudziestu lat temu Czarnobylskiego Banku Tkanek. Stało się to na długo przed tym, jak opracowano technologię do prowadzenia tego rodzaju badań genomowych i molekularnych, które są powszechne dzisiaj.

Katastrofa w Czarnobylu

W kwietniu 1986 roku doszło do eksplozji reaktora w czarnobylskiej elektrowni. Podczas eksperymentalnego wyłączenia reaktora awarii uległ obieg chłodzący. Eksplozja spowodowała pożar, który trwał dziewięć dni i który wyrzucił w atmosferę ogromne ilości materiałów radioaktywnych.

Wybuch w elektrowni doprowadził do skażenia ponad 100 tys. kilometrów kwadratowych powierzchni. Najbardziej ucierpiały tereny położone na Białorusi, ale skażenie dotarło również nad Skandynawię i także nad Polskę. Z otaczającej elektrownię strefy wysiedlono wszystkich mieszkańców.

Władze radzieckie przez długi czas nie informowały o zdarzeniu narażając kolejne osoby na dużą dawkę promieniowania. Trudno dziś określić, ile osób ucierpiało w katastrofie.

 

Źródło: National Cancer Institute, fot. IAEA Imagebank/ Wikimedia Commons/ CC BY-SA 2.0