研究人员探索基因切尔诺贝利辐射的影响

在两个具有里程碑意义的研究中,研究人员利用先进的基因组工具调查潜在的暴露于电离辐射对健康的影响,一种已知的致癌物,从1986年切尔诺贝利核电站事故在乌克兰北部。一项研究发现没有证据表明辐射导致新基因变化被父母从父母传给孩子。第二项研究记录肿瘤的基因变化的人接触后的孩子患上了甲状腺癌或胎儿辐射发布的事故。

研究结果发表在35周年的灾难,从国际团队领导的研究人员研究人员在美国国家癌症研究所(NCI),美国国立卫生研究院的一部分。科学研究被发表在4月22日。

“科学问题辐射对人类健康的影响,研究了广岛和长崎原子弹爆炸以来,复活了切尔诺贝利和福岛核事故后的海啸,日本,”Stephen j . Chanock说,医学博士,国家癌症研究所癌症流行病学和遗传学部门的主任(DCEG)。“近年来,DNA测序技术的进步使我们开始解决一些重要的问题,通过全面的基因组分析进行精心设计的流行病学研究。”

切尔诺贝利事故暴露了数以百万计的人在周围地区放射性污染物。今天的研究提供了许多癌症知识从核电站事故造成的辐射暴露。新研究是建立在此基础上利用下一代DNA测序基因组特征和其他工具来分析biospecimens从乌克兰人受到灾害的影响。

第一项研究调查了长期辐射是否会导致基因变化的问题,可以从父母传递给后代,如动物已经被一些研究建议。要回答这个问题,Chanock博士和他的同事分析了1987年至2002年间出生的130人的完整基因组105对咒语。

一方或双方父母的工人帮助清理事故或被疏散,因为他们住在靠近事故现场。每个父是评估长期暴露于电离辐射,通过食用受污染的牛奶可能发生的(也就是说,牛奶的奶牛牧场上放牧所污染的放射性沉降物)。母亲和父亲经历了一系列的辐射剂量。

研究人员分析了成年子女的基因组增加一种特殊的遗传变化称为新创突变。新创突变基因变化随机出现在一个人的配子(精子和卵子),可以传递给后代,但没有观察到在父母。

辐射范围的曝光有经验的父母在这项研究中,没有证据表明全基因组测序数据的增加新创突变的数量或类型在孩子出生在46周之间,事故发生后15年。新创突变的数量中观察到这些孩子非常类似于普通人群的类似的特征。结果,研究结果表明,电离辐射暴露的事故有一个最小的,如果有的话,影响下一代的健康。

“我们认为这些结果非常让人放心的人居住在福岛事故的时候在2011年,“Chanock博士说。“日本的辐射剂量是已知低于切尔诺贝利记录。”

在第二项研究中,研究人员使用下一代测序技术概要的甲状腺癌基因改变了359人在儿童时期或在子宫内暴露于电离辐射与放射性碘(i - 131)发布的81年切尔诺贝利核事故和未暴露的个人超过9个月后出生的事故。增加甲状腺癌的风险一直是最重要的不良健康影响事故发生后观察。

电离辐射的能量破坏DNA的化学键,从而导致大量的不同类型的损伤。这项新研究强调了一种特殊的DNA损伤的重要性,包括减免在DNA链在甲状腺肿瘤。DNA双链断裂和辐射之间的关系是强儿童暴露在年轻的年龄。

接下来,研究人员确定了候选人的“司机”在每个肿瘤癌症——的关键基因改变使癌症生长和生存。他们确定了司机在95%以上的肿瘤。几乎所有的改变在同一信号通路相关基因,称为增殖蛋白激酶(MAPK)通路,包括BRAF基因,RAS,后悔。

影响基因的集合是类似于先前的研究已经报道的甲状腺癌。然而,研究人员观察到转变的分布类型的基因突变。具体地说,在切尔诺贝利的研究中,甲状腺癌,发生在人们暴露在更高的辐射剂量的孩子更有可能由于基因融合(当两股DNA都断了,然后错误的片段连接起来),而在未曝光的人或那些暴露在低水平的辐射更有可能造成点突变(单碱基对的变化的一个关键基因的一部分)。

结果表明,DNA双链断裂可能是一个早期的基因变化环境中的辐射后,随后使甲状腺癌的生长。他们的发现有诱发癌症的进一步的研究提供一个基础,特别是那些涉及到不同的风险作为剂量和年龄的函数,研究人员补充说。

“一个令人兴奋的方面研究机会与肿瘤的基因组特征的信息辐射剂量,可能导致癌症的危险因素,”林赛·m·莫顿说,博士,副局长DCEG辐射流行病学分会,他领导了这一研究。

“癌症基因组图谱的标准如何全面概要肿瘤的特点,“莫顿博士继续说道。“我们将这种方法扩展到完整的第一个大型基因组景观研究的潜在致癌暴露特征,使我们能够研究特定的肿瘤特征和辐射剂量之间的关系。”

她指出,这项研究是由创建切尔诺贝利组织银行大约二十年前,这项技术已经被开发之前进行的基因组和分子研究,今天是很常见的。

“这些研究代表我们组做了第一次使用biospecimens分子研究收集的我们的同事在乌克兰,“莫顿博士说。“组织银行成立了富有远见的科学家收集肿瘤样本在高度污染的地区居民甲状腺癌。这些科学家认识到,会有大量的技术进步在未来,和研究社区现在受益于他们的远见卓识。”

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