таких дозах генетические последствия радиации выявляются у мышей - наиболее

близкого к человеку организма в радиационной биологии. Почему так

получилось?

Ответ на этот вопрос лежит в самой природе признаков, изученных у

японских детей. Причина смерти ребенка или его подверженности заболеваниям

определяется, грубо говоря, либо воздействием неблагоприятных факторов

среды (например, инфекция), либо наличием определенных генетических

признаков, отрицательно сказывающихся на ребенке. Если говорить о

наследственных факторах, то ребенок может умереть (заболеть) или благодаря

неблагоприятным генетическим признакам, унаследованным от родителей, или

потому, что он является носителем новой вредной мутации. Согласно

современным данным, не более 5 процентов случаев всей детской смертности

связаны с мутациями. Предположим, что в Японии до взрывов детская

смертность составляла 1 процент, а частота мутаций после взрывов возросла в

2 раза. При этом даже двукратное увеличение частоты мутаций привело к очень

незначительному увеличению общей детской смертности, обнаружить которое

практически невозможно. Следовательно, изучение детской смертности не

позволяет обнаружить генетических последствий воздействия радиации у

человека.

Помимо смертности и заболеваемости, у японских детей были изучены

некоторые аномалии хромосом и мутации в ряде генов. Многие хромосомные

мутации очень вредны для человека, в своем большинстве приводят к гибели

плода (то есть к выкидышам), и их частота очень низка среди новорожденных.

Теоретически, радиация должна приводить к существенному увеличению частоты

хромосомных аномалий у человека, но понятно, что изучать этот процесс надо

среди плодов, а не среди новорожденных. Подобные работы в Японии не

проводились. Что касается большинства генов, то частота мутаций среди них

очень низка. Надо исследовать по меньшей мере 100 тысяч детей, чтобы найти

одну мутацию по определенному гену. Ясно, что если после взрывов эта

частота даже сильно изменилась, то обнаружить это можно, изучив не десятки

(как это было сделано в реальности), а сотни тысяч детей.

Если подвести итоги многолетних генетических исследований в Хиросиме и

Нагасаки, то они неутешительны. Были затрачены колоссальные средства, в

работе принимали участие сотни американских и японских исследователей, а в

результате стало очевидно, что радиационная генетика человека находится в

тупике. Причина тому - полное отсутствие адекватных экспериментальных

подходов к изучению генетических последствий воздействия радиации у

человека. Если это так, то надо искать новые генетические подходы. Если

минисателлиты столь перспективны для радиационной генетики, то их надо

использовать. Эти работы были начаты в 1991 году. В них принимали участие

ученые трех стран - России, Великобритании и Белоруссии В середине 80-х

годов у человека и других живых организмов был открыт новый класс

последовательностей ДНК, получивших название минисателлиты. Они состоят из

относительно коротких повторяющихся фрагментов ДНК длиной 10-60 нуклеотидов

("букв", из которых построена ДНК), собранных вместе подобно вагонам в

поезде. Мутации в минисателлитах приводят к изменению числа повторов, что

очень напоминает работу сцепщика на железнодорожной станции,

присоединяющего или отсоединяющего вагоны в составе. Самое главное - эти

мутации происходят с неимоверной частотой, которая более чем в 1000 раз

превышает таковую для обычных генов. Если так, то изучив сотню-другую

детей, можно найти во много раз больше мутаций среди минисателлитной ДНК,

чем при анализе сотен тысяч детей, исследованных в отношении генов,

кодирующих белки. А если частота мутаций в минисателлитах увеличивается при

воздействии радиации, то надо проанализировать пару сотен детей, рожденных

от облученных родителей, для того чтобы обнаружить изменения в частоте

мутаций.

Большая их часть проводилась в Великобритании, в лаборатории профессора

Алека Джеффрейза, который открыл минисателлиты в середине 80-х годов.

Сначала проверили, оказывает ли влияние радиация на минисателлитные

мутации у лабораторных мышей. Изучив всего 150 потомков облученных

животных, были обнаружены практически двукратное увеличение частоты мутаций

у них по сравнению с таковой у необлученных мышей. "Всего" означает, что

при использовании обычных генов с низкой частотой мутации, аналогичный

результат был получен на десятках-сотнях тысяч животных. Если так, то, во-

первых, минисателлиты являются чувствительными к радиации, а во-вторых, они

позволяют обнаруживать эффекты радиации при анализе очень малого числа

потомков.

Проведя эту работу, исследования обратились к человеку. Усилиями

белорусских учёных из НИИ радиационной медицины в Могилеве были собраны

образцы крови от семей, проживающих на территории Могилевской области,

которая была сильно загрязнена радиоактивными изотопами в результате

Чернобыльской катастрофы. Всего были изучены 127 детей, рожденных в этом

регионе после Чернобыля (это число не идет ни в какое сравнение с десятками

тысяч детей, исследованных в Хиросиме и Нагасаки) и показали, что частота

мутаций у них в два раза выше таковой у потомков необлученных родителей.

Иными словами, в результате этой работы были получены первые

экспериментальные доказательства тому, что радиация способна изменять

частоту мутаций у человека.

Удвоение числа мутаций для млекопитающих наблюдается при дозе в 100 сЗв

при хроническом облучении и 40 сЗв при остром облучении. Вместе с тем, 100

сЗв – доза, после которой наблюдается легкая форма лучевой болезни у людей,

сопровождающаяся нарушением физиологических функций, препятствующим

оставлению потомства, 300 с3в – полулетальная доза для человека, то есть

физиология человека более уязвима, чем генетика. Поскольку генетические

нарушения, значимые для последующих поколений, появляются при облучении

дозами, близкими к полулетальным.

По мнению некоторых авторов, отселение людей с территорий, подвергшихся

воздействию Чернобыльской аварии и имевших уровень загрязнения 37 мЗв в

год, не было оправданным. Для большей части земного шара доза облучения

человека от естественных источников излучения находится в пределах 0,4–4

мЗв/год. Предельно допустимая доза, определенная “Нормами радиационной

безопасности для населения”, принята равной 5 мЗв/год, тогда как в

некоторых обитаемых районах дозы естественного облучения могут достигать

нескольких десятков и даже сотен мЗв: 1500 мЗв в Норвегии, 2000 мЗв в Индии

и 3000 мЗв в Иране.

Есть еще один момент, который редко принимается во внимание.

Концентрация природных радионуклидов (калий-40, 14 нуклидов семейства урана-

238 и 10 нуклидов семейства тория-228) составляет 1777–6500 кБк/м2 (Бк –

беккерель – единица радиоактивности соответствует одному распаду любого

радионуклида в секунду), в то время как после аварии в Чернобыле в почвах

обнаруживали цезий-137 в количестве 0,020–23 кБк/м2 .

Исследования, проведенные геохимиками, показали, что содержание

долгоживущих радионуклидов в почвах Алтайского края, где изучались

последствия взрывов на Семипалатинском полигоне, не превышает фоновых

значений. Есть отдельные участки, где содержание радиоактивного цезия

составляет 2–4 фоновых значения. В данный момент среднее содержание

долгоживущих радионуклидов в почвах Алтайского края ниже, чем в Западной

Европе, и практически неотличимо от такового в Северной Америке. Считается,

что на самой оси расчетного радиоактивного “следа” мощность экспозиционной

дозы гамма-излучения достигала 60 Р за год (в системе СИ нет специального

названия для единицы экспозиционной дозы, поэтому здесь использована

внесистемная единица Р – рентген), но именно здесь в пробах вспаханной

почвы (с. Наумовка Угловского района) не обнаружено цезия-137. Пятна

повышенного содержания радиоцезия совпадают не столько со следом, сколько с

ландшафтом и годовым распределением количества атмосферных осадков. Таким

образом, оперируя понятиями “чистый” и “грязный” район при подведении

итогов генетического мониторинга, необходимо учитывать данные геохимиков.

Популяционные исследования, проведенные на модельных объектах, говорят о

том, что после разового радиационного воздействия в популяции через малое

число поколений происходит элиминация генетических повреждений, а в случае

хронического воздействия появляются радиоустойчивые формы. Такие результаты

были получены в экспериментах на хирономусе, дрозофиле и бактериях.

Есть данные, согласно которым радионуклиды при малых дозах радиации

опаснее как химические элементы – токсиканты, чем как источники радиации.

Это можно объяснить тем, что при малых дозах радиации прямое повреждение

ДНК в силу небольшого объема ядра маловероятно.

Радиация в плане повреждения генетического аппарата значима при дозах,

близких к полулетальным. Это, скорее всего, не означает, что радиация не

действует на генетические структуры клетки, все дело в существовании

мощного аппарата, репарирующего повреждения и сформировавшегося в ходе

эволюции под воздействием различных стрессовых факторов (тепловые шоки,

гипоксия и т.д.).

Итак, проведение генетических исследований влияния радиационных

воздействий неправомочно без учета радиочувствительности исследуемого

объекта, без указания типа и количества радионуклидов в почвах, продуктах

питания, воде и т.д.. Нельзя делать выводы о генетических последствиях

малых доз радиации в “чистых” и “грязных” районах, если нет радиологических

характеристик этих районов. Наблюдаемые генетические эффекты могут и не

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6