В обычных процедурах медицинской визуализации используются низкие дозы радиации, которые считаются безопасными. Новое исследование, однако, обнаруживает, что в культурах клеток человека эти дозы создают разрывы, которые позволяют дополнительным частям ДНК интегрироваться в хромосому. Роланд Канаар и Алекс Зеленский из Медицинского центра Университета Эразмус и Института Онкода и его коллеги сообщают об этих новых результатах в исследовании, опубликованном 16 января в PLOS Genetics.
Ученым давно известно, что воздействие на клетки высоких доз ионизирующего излучения вызывает мутации, создавая двухцепочечные разрывы, которые пропускают внешние сегменты ДНК. Эти посторонние фрагменты ДНК могут находиться в ядре, оставшись от естественных процессов, таких как репарация геномной ДНК и вирусные инфекции. В новом исследовании исследователи изучали, вызывают ли низкие дозы ионизирующего излучения разрушительные побочные эффекты, облучая клетки человека и мыши, выращенные в лаборатории. Когда они подсчитали количество клеток, которые поглотили чужеродную ДНК, они обнаружили, что низкие дозы радиации в верхнем диапазоне обычных диагностических процедур создают мутации через встроенную ДНК даже более эффективно, чем гораздо большие дозы, изученные ранее.
Хотя новые результаты в клеточных культурах потенциально вызывают беспокойство, авторы исследования подчеркивают, что перевод воздействия радиации на выращенные в лаборатории культуры клеток на воздействие на организм преждевременно. Будущие эксперименты с использованием моделей на животных потребуются для определения всех эффектов малой дозы радиации и того, влияет ли ее использование в медицинской визуализации на здоровье пациентов. Если такое же явление действительно происходит внутри тела, врачам может потребоваться принять во внимание уровни посторонней ДНК, например, в результате длительной вирусной инфекции, при оценке риска пациента от процедуры, требующей облучения.
"Большинство молекулярных радиобиологических исследований сосредоточено на высоких дозах ионизирующего излучения, необходимого для лечения рака, в то время как воздействие физиологически значимых доз радиации на клетку, как известно, трудно изучать на молекулярном уровне," сказал автор Роланд Канаар. "Наше открытие, что мутагенная вставка чужеродной ДНК в геном клетки замечательно реагирует на дозы, встречающиеся во время диагностических, а не терапевтических процедур, предоставляет новый простой и чувствительный инструмент для изучения их последствий и выявило удивительные молекулярно-генетические детали того, как клетки справляются с естественными количествами Повреждение ДНК."