35 lat po katastrofie - przełomowe badania dotyczące dzieci z Czarnobyla

Osoby, które przeżyły katastrofę nuklearną w Czarnobylu, przez długi czas żyły w ciągłym strachu: czy promieniowanie zmutowało ich nasienie i komórki jajowe, skazując ich dzieci na choroby genetyczne?

- Wiele osób sądzi, że jeśli zostały napromieniowane, to skutki muszą wystąpić w następnym pokoleniu - powiedział Dimitry Bazyka, immunolog i dyrektor generalny Narodowego Centrum Badań nad Medycyną Radiacyjną w Kijowie na Ukrainie. 

Nowe odkrycia zespołu Bazyki powinny rozwiać te obawy. W badaniu ponad 200 osób, które przeżyły katastrofę w Czarnobylu i ich dzieci, naukowcy nie znaleźli żadnych dowodów na istnienie efektu transgeneracyjnego.

Badanie w dużej mierze rozwiązuje poważną niepewność dotyczącą skutków zdrowotnych najgorszego na świecie wypadku jądrowego. Oferuje ono również uspokajającą wiadomość dla osób ewakuowanych z obszarów skażonych przez awarię elektrowni jądrowej Fukushima w Japonii w 2011 roku. 

- W Japonii i innych krajach nadal panuje duża nerwowość związana z efektami transgeneracyjnymi - powiedział Stephen Chanock, genetyk i dyrektor Wydziału Epidemiologii i Genetyki Nowotworów Narodowego Instytutu Raka w USA.

Wybuch reaktora nr 4 w elektrowni jądrowej w Czarnobylu na Ukrainie 26 kwietnia 1986 r. i następujący po nim pożar uwolniły chmurę radioaktywną nad dużym obszarem Europy. W wybuchu zginęło dwóch pracowników elektrowni, a 28 strażaków zmarło w wyniku ostrej choroby popromiennej. W przypadku wielu innych osób narażonych na działanie radionuklidów, skutki rozwijają się bardziej stopniowo. Promieniowanie jonizujące rozbija DNA; radioaktywny jod wyrzucony ze zniszczonego reaktora wywołał raka tarczycy u dzieci i młodzieży, który rozpoczął się około 5 lat po wypadku. Inne badania powiązały narażenie na promieniowanie z nowotworami, takimi jak białaczka, oraz z chorobami układu krążenia.

Obawy o mutacje germinalne rzuciły długi cień. Rodzice zazwyczaj przekazują swoim dzieciom od 50 do 100 takich mutacji, pojawiających się w DNA ich plemników i komórek. Jedynym udowodnionym czynnikiem ryzyka dla większej liczby tych tzw. mutacji de novo (DNM) jest wiek ojca - im jest on starszy, tym więcej DNM w jego spermie. Chociaż DNM niekoniecznie są szkodliwe, kilka z nich zostało powiązanych z niektórymi formami autyzmu i innymi zaburzeniami rozwojowymi. Badania na zwierzętach zwiększyły obawy, że ekspozycja na promieniowanie wpływa na komórki rozrodcze. Na przykład myszy poddane działaniu promieniowania mają więcej DNM niż myszy nie poddane promieniowaniu. Jednak dotychczasowe badania nie przyniosły jasnych odpowiedzi na pytanie, czy promieniowanie powoduje trwałe uszkodzenia ludzkiego DNA zarodkowego.

Około 8 lat temu Chanock nawiązał współpracę z Bazyką i innymi naukowcami w celu poszukiwania DNM u rodziców i ich dzieci narażonych na promieniowanie. Zespół wyśledził rodziny, w których ojciec brał udział w niebezpiecznej operacji oczyszczania tlących się ruin reaktora w Czarnobylu albo jedno lub oboje rodziców zostało ewakuowanych kilka godzin po wypadku z pobliskich miejscowości, takich jak Prypeć, gdzie mieszkali pracownicy elektrowni i ich rodziny.

Badacze dysponowali solidnymi szacunkami dawek promieniowania jonizującego. Pracownicy oczyszczający ruiny - mężczyźni znani jako likwidatorzy - nosili dozymetry, a dawki dla ewakuowanych zostały zrekonstruowane na podstawie oceny skażenia środowiska oraz poprzez bezpośrednie pomiary absorpcji radioaktywnego jodu przez tarczycę. Dawki u mężczyzn wahały się od 0 do 4 Gy (grejów); u kobiet od zera do 550 miligramów. Szacuje się, że 5 gramów w pojedynczej ekspozycji może zabić.

Współpracując z kolegami z Broad Institute, zespół Chanocka zsekwencjonował genomy 105 rodziców i 130 dzieci urodzonych między 1987 a 2002 rokiem. Liczby DNM nie były większe niż te obserwowane w populacji ogólnej - nawet przy najwyższych dawkach promieniowania - czytamy w "Science".

- Autorzy wykonali doskonałą pracę. Bardzo imponujący rozmiar i bardzo duże pokrycie genomu - wyjaśnił Yuri Dubrova, genetyk z Uniwersytetu w Leicester, który w latach 90. ubiegłego wieku donosił o podwyższonych wskaźnikach mutacji w krótkich, powtarzających się sekwencjach DNA znanych jako minisatelity u ojców żyjących na skażonych obszarach w pobliżu Czarnobyla.

Badania jeszcze krótszych powtarzających się sekwencji, znanych jako mikrosatelitarne DNA, przyniosły mieszane wyniki. Zespół Chanocka nie znalazł żadnych dowodów na wyższy wskaźnik mutacji w obu rodzajach DNA.

Być może badania na myszach wskazały na efekt transgeneracyjny, ponieważ - w przeciwieństwie do likwidatorów lub ewakuowanych z Czarnobyla - myszy były generalnie narażone na pojedyncze, intensywne wybuchy promieniowania. Narażenia trwające godziny lub dni mogłyby pozwolić mechanizmom naprawy DNA na wyeliminowanie nadmiaru mutacji zanim zostaną one przekazane dzieciom. Dubrova uważa to wyjaśnienie za wiarygodne.

Chanock i Bazyka mają nadzieję wyśledzić więcej dzieci likwidatorów urodzonych wkrótce po wypadku - w 1987 i 1988 roku - jak również ich wnuki.