Çernobil radyasyonunun genetik etkileri

   İki dönüm noktası niteliğindeki çalışmada, araştırmacılar, kuzey Ukrayna'daki Çernobil nükleer santralinde 1986 kazasında meydana gelen kanserojen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmanın potansiyel sağlık etkilerini araştırmak için son teknoloji genomik araçları kullandılar. Bir çalışma, ebeveynlere radyasyona maruz kalmanın ebeveynden çocuğa yeni genetik değişikliklere yol açtığına dair hiçbir kanıt bulamadı. İkinci çalışma, kazanın yaydığı radyasyona çocukken veya fetüs olarak maruz kaldıktan sonra tiroid kanseri geliştiren kişilerin tümörlerindeki genetik değişiklikleri belgeledi.

   Afetin 35. yıldönümünde yayınlanan bulgular, Ulusal Sağlık Enstitülerinin bir parçası olan Ulusal Kanser Enstitüsü'ndeki (NCI) araştırmacılar tarafından yönetilen uluslararası araştırmacı ekiplerinden alınmıştır. Çalışmalar Science'ta çevrimiçi olarak yayınlandı 22 Nisan'da .

   Stephen J. Chanock, "Radyasyonun insan sağlığı üzerindeki etkilerine ilişkin bilimsel sorular Hiroşima ve Nagazaki'deki atom bombardımanlarından bu yana araştırıldı ve Çernobil ve Japonya'nın Fukushima kentindeki tsunaminin ardından meydana gelen nükleer kaza nedeniyle tekrar gündeme geldi" dedi. NCI'nin Kanser Epidemiyolojisi ve Genetiği Bölümü (DCEG) yöneticisi. "Son yıllarda, DNA sıralama teknolojisindeki gelişmeler, kısmen iyi tasarlanmış epidemiyolojik çalışmalarda gerçekleştirilen kapsamlı genomik analizler yoluyla bazı önemli soruları ele almaya başlamamıza olanak sağladı."

   Çernobil kazası, çevredeki milyonlarca insanı radyoaktif kirletici maddelere maruz bıraktı. Çalışmalar, nükleer santral kazalarından kaynaklanan radyasyona maruz kalmanın neden olduğu kanserler hakkında günümüz bilgisinin çoğunu sağlamıştır. Yeni araştırma, Ukrayna'daki felaketten etkilenen insanlardan alınan biyo-örneklemleri analiz etmek için yeni nesil DNA dizileme ve diğer genomik karakterizasyon araçlarını kullanarak bu temele dayanıyor.

   İlk çalışma, radyasyona maruz kalmanın, hayvanlarda yapılan bazı araştırmaların önerdiği gibi, ebeveynden yavruya geçebilecek genetik değişikliklere yol açıp açmadığına dair uzun süredir devam eden soruyu araştırdı. Bu soruyu yanıtlamak için, Dr. Chanock ve meslektaşları, 1987 ile 2002 yılları arasında doğan 130 kişinin ve 105 anne-baba çiftinin tüm genomlarını analiz ettiler.

   Ebeveynlerden biri veya her ikisi, kazanın temizlenmesine yardımcı olan işçilerdi veya kaza mahallinin yakınında yaşadıkları için tahliye edilmişti. Her ebeveyn, kontamine sütün (yani radyoaktif serpinti ile kontamine olmuş meralarda otlatılan ineklerin sütü) tüketilmesiyle meydana gelebilecek iyonlaştırıcı radyasyona uzun süre maruz kalma açısından değerlendirildi. Anneler ve babalar bir dizi radyasyon dozu yaşadı.

   Araştırmacılar, yetişkin çocukların genomlarını, de novo mutasyonlar olarak bilinen belirli bir tür kalıtsal genetik değişimdeki artış için analiz ettiler. De novo mutasyonlar, bir kişinin gametlerinde (sperm ve yumurtalar) rastgele ortaya çıkan ve yavrularına bulaşabilen ancak ebeveynlerde gözlenmeyen genetik değişikliklerdir.

   Çalışmada ebeveynlerin maruz kaldığı radyasyona maruz kalma aralığı için, kazadan 46 hafta ila 15 yıl sonra doğan çocuklarında de novo mutasyonların sayısında veya türlerinde bir artışa dair tüm genom dizileme verilerinden hiçbir kanıt yoktu. . Bu çocuklarda gözlemlenen de novo mutasyonların sayısı, benzer özelliklere sahip genel popülasyonunkilere oldukça benzerdi. Sonuç olarak, bulgular, kazadan kaynaklanan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmanın, sonraki neslin sağlığı üzerinde, varsa, çok az etkisi olduğunu göstermektedir.

   Dr. Chanock, "Bu sonuçları, 2011'deki kaza sırasında Fukuşima'da yaşayan insanlar için oldukça güven verici buluyoruz" dedi. "Japonya'daki radyasyon dozlarının Çernobil'de kaydedilenlerden daha düşük olduğu biliniyor."

   İkinci çalışmada araştırmacılar, Çernobil nükleer kazası ve 81 yılındaki radyoaktif iyottan (I-131) kaynaklanan iyonlaştırıcı radyasyona çocukken veya rahimde maruz kalan 359 kişide gelişen tiroid kanserlerindeki genetik değişiklikleri profillemek için yeni nesil sıralamayı kullandılar. Kazadan dokuz ay sonra doğmuş maruz kalmayan bireyler. Tiroid kanseri riskinin artması, kaza sonrası gözlenen en önemli olumsuz sağlık etkilerinden biri olmuştur.

   İyonlaştırıcı radyasyondan gelen enerji, DNA'daki kimyasal bağları kırarak bir dizi farklı hasarla sonuçlanır. Yeni çalışma, tiroid tümörlerinde her iki DNA zincirinde de kırılmaları içeren belirli bir DNA hasarının önemini vurguluyor. Çift sarmallı DNA kopmaları ile radyasyona maruz kalma arasındaki ilişki, daha genç yaşlarda maruz kalan çocuklar için daha güçlüydü.

   Daha sonra, araştırmacılar her bir tümördeki kanserin aday "itici güçlerini" belirlediler - değişikliklerin kanserlerin büyümesini ve hayatta kalmasını sağlayan anahtar genler. Tümörlerin% 95'inden fazlasında sürücüleri belirlediler. Neredeyse tüm değişiklikler, BRAF, RAS ve RET genleri dahil mitojenle aktive olan protein kinaz (MAPK) yolu adı verilen aynı sinyal yolundaki genleri içeriyordu.

   Etkilenen genler grubu, önceki tiroid kanseri çalışmalarında bildirilenlere benzer. Bununla birlikte, araştırmacılar genlerdeki mutasyon türlerinin dağılımında bir değişiklik gözlemlediler. Spesifik olarak, Çernobil çalışmasında, çocuklar olarak daha yüksek radyasyon dozlarına maruz kalan insanlarda meydana gelen tiroid kanserleri, gen füzyonlarından kaynaklanma olasılığı daha yüksekti (her iki DNA ipliği kırıldığında ve sonra yanlış parçalar tekrar bir araya getirildiğinde). maruz kalmayan veya düşük seviyelerde radyasyona maruz kalanların nokta mutasyonlarından kaynaklanma olasılığı daha yüksekti (bir genin önemli bir kısmındaki tek baz çifti değişiklikleri).

   Sonuçlar, çift sarmallı DNA kırılmalarının, çevredeki radyasyona maruz kalmanın ardından daha sonra tiroid kanserlerinin büyümesini sağlayan erken bir genetik değişiklik olabileceğini düşündürmektedir. Araştırmacılar, bulgularının radyasyona bağlı kanserlerin, özellikle de hem dozun hem de yaşın bir fonksiyonu olarak risk farklılıkları içeren daha ileri çalışmalar için bir temel sağladığını ekledi.

   Doktora başkan yardımcısı Lindsay M. Morton, "Bu araştırmanın heyecan verici bir yönü, tümörün genomik özelliklerini radyasyon dozu - potansiyel olarak kansere neden olan risk faktörü hakkındaki bilgilerle ilişkilendirme fırsatıydı" dedi. DCEG'deki Radyasyon Epidemiyolojisi Şubesi, çalışmayı yönetmiştir.

   Dr. Morton, "Kanser Genom Atlası, tümör özelliklerinin kapsamlı bir şekilde nasıl profilleneceğine ilişkin standardı belirledi," diye devam etti. "Bu yaklaşımı, potansiyel kanserojen maruziyetin iyi karakterize edildiği ilk büyük genomik manzara çalışmasını tamamlamak için genişlettik ve bu da bize spesifik tümör özellikleri ile radyasyon dozu arasındaki ilişkiyi araştırmamızı sağladı."

   Çalışmanın, yaklaşık yirmi yıl önce Çernobil Doku Bankası'nın oluşturulmasıyla mümkün olduğunu belirtti - teknolojinin bugün yaygın olan genomik ve moleküler çalışmaları yürütmek için geliştirilmesinden çok önce.

   Dr. Morton, "Bu çalışmalar, grubumuzun Ukrayna'daki meslektaşlarımız tarafından toplanan biyospekimleri kullanarak moleküler çalışmalar yaptığı ilk zamanı temsil ediyor" dedi. "Doku bankası vizyon sahibi bilim adamları tarafından tiroid kanseri geliştiren yüksek derecede kontamine bölgelerdeki sakinlerden tümör örnekleri toplamak için kuruldu. Bu bilim adamları gelecekte teknolojide önemli ilerlemeler olacağını fark ettiler ve araştırma topluluğu şimdi onların öngörülerinden yararlanıyor. . "