Katastrofa w Czarnobylu w drugim pokoleniu. Odkryto mutacje DNA u dzieci likwidatorów
Przez dziesięciolecia naukowcy głowili się nad pytaniem, czy uszkodzenia genetyczne wywołane promieniowaniem jonizującym mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie. Choć wcześniejsze analizy nie dawały jednoznacznych odpowiedzi, badanie przeprowadzone przez zespół z Uniwersytetu w Bonn dostarcza wyraźnych dowodów.
Jak to się stało, skoro niektóre poprzednie badania dawały inne rezultaty? Kluczem okazała się zmiana podejścia. Przede wszystkim zastosowano sekwencjonowanie całego genomu. Potem, zamiast szukać pojedynczych rozproszonych zmian, badacze skoncentrowali się na tzw. skupionych mutacjach de novo (cDNM). Są to specyficzne uszkodzenia DNA, gdzie dwie lub więcej mutacji występuje w bardzo bliskim sąsiedztwie. Pojawiają się one u dzieci, mimo że nie występowały u rodziców, co sugeruje, że są wynikiem błędnej naprawy pęknięć w niciach DNA rodzica, wywołanych właśnie przez promieniowanie.
Trzy grupy, trzy wyniki
Badanie objęło sekwencjonowanie całego genomu u trzech grup:
- grupa czarnobylska: 130 dzieci pracowników usuwających skutki awarii (likwidatorów),
- grupa „radarowa”: 110 dzieci niemieckich operatorów radarów wojskowych (narażonych na promieniowanie rozproszone),
- grupa kontrolna: 1275 dzieci rodziców nienarażonych na promieniowanie.
Wyniki pokazały wyraźną korelację między ekspozycją a liczbą mutacji. Średnio u dzieci z grupy czarnobylskiej odnotowano 2,65 cDNM, u dzieci operatorów radarów 1,48, natomiast w grupie kontrolnej zaledwie 0,88. Naukowcy podkreślają, że im wyższa była dawka promieniowania przyjęta przez ojca, tym więcej skupisk mutacji pojawiało się w genomie dziecka.
Mechanizm uszkodzeń DNA i ryzyko zdrowotne
Mechanizm powstawania tych zmian wiąże się z tworzeniem wysoko reaktywnych form tlenu pod wpływem promieniowania. Cząsteczki te niszczą strukturę DNA, a niedoskonałe mechanizmy naprawcze komórek pozostawiają po sobie „blizny” w postaci klastrów mutacji.
Mimo niepokojących wyników, badacze mają również dobre wieści. Ryzyko chorób u potomstwa pozostaje minimalne. Wynika to z faktu, że większość tych mutacji powstaje w tzw. „niekodującym” DNA – fragmentach genomu, które nie odpowiadają bezpośrednio za produkcję białek. Naukowcy przypominają, że wiek ojca w chwili poczęcia dziecka bardziej zwiększa liczbę mutacji niż dawki promieniowania badane w tym przypadku.
To nie są ostateczne wnioski
Badanie ma swoje wyzwania metodologiczne. Ze względu na upływ czasu (40 lat od katastrofy w Czarnobylu), dawki promieniowania szacowano na podstawie archiwalnych zapisów, co niesie ze sobą ryzyko błędu. Ponadto udział w testach był dobrowolny, co mogło przyciągnąć osoby bardziej zaniepokojone swoim stanem zdrowia.
Jednak praca zespołu z Bonn jest kamieniem milowym w genetyce. Dowodzi ona, że długotrwałe narażenie na promieniowanie jonizujące – nawet w niskich dawkach – pozostawia subtelne, ale mierzalne piętno w DNA przyszłych pokoleń.
Źródło: Scientific Reports
Nasza autorka
Magdalena Rudzka
Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.