Mutacje DNA u dzieci pracowników Czarnobyla. Katastrofa nadal zbiera żniwo?

Badacze ustalili, że uszkodzenia DNA związane z promieniowaniem jonizującym (IR), uwolnionym podczas katastrofy w Czarnobylu w 1986 roku, mogą być widoczne u dzieci osób pierwotnie narażonych. Jak podkreślają autorzy, to pierwszy raz, gdy udało się wyraźnie wykazać taką międzypokoleniową (transgeneracyjną) zależność. Wcześniejsze prace naukowe nie dawały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy uszkodzenia genetyczne po promieniowaniu mogą przechodzić z rodzica na dziecko.

Tym razem zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Bonn przyjął inną strategię analizy. Zamiast wyszukiwać po prostu nowe mutacje DNA w następnym pokoleniu, badacze szukali tzw. skupionych mutacji de novo (cDNM, clustered de novo mutations). Chodzi o sytuację, gdy u dziecka występują dwie lub więcej mutacji blisko siebie, których nie ma u żadnego z rodziców. Takie "pakiety zmian" mogą być śladem pęknięć w DNA rodzica, które powstały pod wpływem promieniowania, a następnie zostały naprawione nieidealnie.

Zobacz także: Radioaktywna żywność. Te produkty jesz każdego dnia

Wyniki badania oparto na sekwencjonowaniu całego genomu trzech grup:

• 130 dzieci pracowników likwidujących skutki katastrofy w Czarnobylu,
• 110 dzieci niemieckich operatorów radarów wojskowych, którzy prawdopodobnie byli narażeni na "rozproszone" promieniowanie,
• 1 275 dzieci rodziców nienarażonych na promieniowanie (grupa kontrolna).

Średnio wykryto:

• 2,65 cDNM na dziecko w grupie czarnobylskiej,
• 1,48 cDNM na dziecko w grupie operatorów radarów,
• 0,88 cDNM na dziecko w grupie kontrolnej.

Badacze zauważyli też, że wyższe narażenie rodzica zwykle wiązało się z większą liczbą skupisk mutacji u potomstwa. To spójne z hipotezą, że promieniowanie sprzyja powstawaniu reaktywnych form tlenu (ROS), które mogą uszkadzać nici DNA. Jeśli naprawa takich pęknięć nie jest idealna, mogą pozostać właśnie charakterystyczne "klastry" mutacji.

Autorzy badania podkreślają, że mimo wykrytych różnic, potencjalne znaczenie kliniczne wydaje się niewielkie. U dzieci osób narażonych na promieniowanie nie stwierdzono podwyższonego ryzyka chorób. Jednym z wyjaśnień jest to, że wiele takich mutacji może dotyczyć fragmentów DNA, które nie kodują białek.

"Biorąc pod uwagę niewielki ogólny wzrost liczby cDNM po ojcowskiej ekspozycji na promieniowanie jonizujące oraz mały odsetek genomu, który koduje białka, prawdopodobieństwo, że choroba u potomstwa narażonych rodziców zostanie wywołana przez cDNM, jest minimalne" – piszą badacze.

Badacze wspoknieli również o pewnych ograniczeniach przy opracowywaniu wyników. Pierwotna ekspozycja miała miejsce wiele lat temu, więc dawki promieniowania trzeba było szacować na podstawie archiwalnych zapisów i starych urządzeń. Dodatkowo udział w badaniu był dobrowolny, co mogło wprowadzić pewne obciążenie wyników — do projektu częściej mogły zgłaszać się osoby, które podejrzewały, że były narażone na promieniowanie.

Mimo ograniczeń badanie potwierdza tezę, że długotrwała ekspozycja na promieniowanie jonizujące może zostawiać delikatny ślad w materiale genetycznym kolejnych pokoleń. To dodatkowy argument za rygorystycznymi zasadami ochrony i monitorowaniem osób pracujących w warunkach narażenia.

"Potencjał przenoszenia zmian genetycznych wywołanych promieniowaniem na następne pokolenie jest szczególnie niepokojący w przypadku rodziców, którzy mogli być narażeni na wyższe dawki IR i potencjalnie przez dłuższy czas, niż uznaje się za bezpieczny" – podsumowują badacze.

Magdalena Pietras, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródło: Science Alert