Стан сучасних досліджень ризиків низьких доз радіації

Напевно відповіді на питання щодо біологічної дії "низьких доз" опромінення ще довго залишатиметься на вістрі громадської уваги. Тим самим наукові дослідження у цьому напрямку гарантовано відповідатимуть найважливішому критерію актуальності. Цьогорічна стаття з Journal of Radiological Protection дає досить ґрунтовний перелік основних наукових надбань світової спільноти у цьому напрямку, а також наукових завдань, що потребуватимуть свого вирішення. Тих, хто нетерпляче цікавиться остаточною відповіддю на пряме запитання: "Так шкідливо чи нешкідливо?" вимушений розчарувати - ми все ще на шляху до розуміння без гарантії його досягнення ...

Трохи про MELODI

Мультидисциплінарна європейська ініціатива з питань низьких доз радіації (Multidisciplinary European Low Dose Initiative - MELODI) є так званою Європейською платформою з досліджень ризиків від низьких доз радіації. MELODI була заснована у 2010 році в якості офіційно зареєстрованого об'єднання з 15 членів. У рамках своєї компетенції мета MELODI полягає в наступному:

• Пропонувати пріоритетні напрямки досліджень і у підготовці кадрів в Європі, а також приймати участь у розробці та реалізації стратегії Європа 2020;
• Збирати думки зацікавлених сторін з пріоритетних наукових досліджень, підтримувати інформування зацікавлених сторін про хід роботи, а також сприяти поширенню знань.

На основі результатів щорічних семінарів MELODI, MELODI у процесі поступового розроблення знаходиться Стратегічний порядок денний досліджень (Strategic Research Agenda - SRA). Щоб забезпечити відкритість і прозорість обговорення і вироблення SRA, MELODI домагається і сприяє участі великого числа вчених і зацікавлених сторін. Для отримання додаткової інформації див. www.melodi-online.eu.

Наукова програма четвертого семінару MELODI була сфокусована на трьох актуальних темах, а саме:

• дослідження ризиків в області низьких доз опромінення;
• нові наукові проблеми;
• інтеграція досліджень.

Нижче представлений короткий виклад загальних висновків про стан наукових знань в зазначених напрямках і дотичні питання.

Основні висновки

Метою Стратегічного порядку денного досліджень є не просто накопичення цікавих пропозицій для науково-дослідницької діяльності, але і синтезування з них чіткої стратегії, що приведе до зниження існуючої невизначеності в сфері радіаційного захисту від низьких доз опромінення.

У головному обговоренні та у робочих секціях були визначені наступні питання і пріоритети наукових досліджень в якості таких, що заслуговують особливої ​​уваги у найближчі роки:

• Незважаючи на прогрес, досягнутий в радіаційній дозиметрії, нано- та мікродозиметричні оцінки доз повинні бути досліджені більш детально і, по можливості, фізичні вимірювання повинні бути доповнені (і мати безпосереднє відношення до) біодозиметричними вимірюваннями і біологічно значущими ефектами.
• На сьогоднішній день не винайдено радіаційно-специфічних біомаркерів, проте деякі біомаркери або їх комбінації можуть виявитися корисними у визначенні опромінення у малих дозах. До таких можна, зокрема, віднести деякі структурні та метаболічні зміни у клітинах і тканинах, що можуть інформувати про виникнення і створення радіаційно-пов'язаних патологій.
• Молекулярно-біологічні дослідження (транскріптоміка, протеоміки, метаболомікі тощо) повинні бути продовжені для того, щоб дозволити краще зрозуміти метаболічні ланцюги найбільше уражені дією низької дози та/або низької потужності дози випромінення. Це дозволить також виявити нові відповідні біомаркери. Зокрема, повинно бути використане поєднання різних "омік" стратегій для отримання додаткової інформації з наявних даних.
• Під широке обговорювання підпали: наслідки внутрішньо-і міжклітинної сигналізації (у тому числі немішенного ефекту), генетичне та епігенетичне регулювання, стовбурові клітини та імунна системи. Все це, очевидно, грає критичну роль у проявах індукованого раку при низьких дозах, а також може сприяти непухлинним ефектам та індивідуальним детерміністичним відгукам на обидва процеси. Так, дослідження в цьому напрямку повинні зменшити існуючі невизначеності, зокрема ту, що стосується значень ВБЕ (відносної біологічної ефективності), варіативності радіаційної чутливості клітин, тканин та окремих осіб, механізми індукції раку та індукція неканцерогенними чинниками і наслідки для різних типів клітин, генетика і епігенетика, окислювальний стрес і пошкодження мітохондрій, міжклітинна сигналізація і запальні та імунологічні ефекти. Роль метаболічних порушень стає очевидною для неканцерогенних ефектів і повинна бути уточнена для канцерогенезу.
• У дослідженнях раку потребує вивчення можливість того, що низькі дози іонізуючого випромінення можуть спричиняти перетворення нормальних стовбурових клітин на ракові стовбурові клітини.
• Останні дослідження показують, що епігенетичні модифікації причетні до клітинного перепрограмування через зміни в експресії генів. Незважаючи на те, що чіткі докази спадкових ефектів у людини відсутні, останні дані про зміни в повторюваних послідовностях ДНК і трансгенераційні епігенетичні відбитки у тварин дозволяють припустити, що це дослідження може стати можливим у організмі людини і для деяких людських когорт. Справді, епігенетичні зміни можуть призвести вимірюваних ефектів у F0, F1 і F2 поколінь. Іншими словами, радіаційно-індуковані епігенетичні зміни можуть також сприяти визначенню трансгенераційних ефектів у людини.
• Безумовно, існує сильна залежність віку, статі і способу життя на радіаційні ризики при низьких дозах опромінення. Тим не менш, ще й досі надійні дані щодо цих залежностей відсутні, а майбутнім дослідженням треба з'ясувати їх причетність до ракових і неракових ефектів, а також у модуляції індивідуальної чутливості.
• Епідеміологічні когорти продовжують грати важливу роль в дослідженнях низьких доз опромінення і оцінках ризику для здоров'я, у тому числі для персоналу уранових рудників, ураноперероблюючих підприємств, чорнобильських ліквідаторів і населення навколо річки Теча, а також когорт медичного опромінення, зокрема, пацієнтів, які пройшли променеву терапію (віддалені ефекти на органи) та діагностику (комп'ютерну томографію). У деяких напрямах потрібна готовність з усіх боків до довготривалих пожиттєвих досліджень. Як вважають, ці дослідження цих когорт можуть бути корисними для кращого розуміння радіаційно-індукованих механізмів хвороб. Через те, що у деяких з цих досліджень проводяться або можуть проводитись відбори біологічних зразків, ці дослідження можуть стати істинними молекулярно-епідеміологічними дослідженнями і, таким чином, дійти кращих оцінок радіаційних ризиків.
• Ефекти якості радіації чітко набувають все більшого значення у світлі розробки діагностичних і терапевтичних методик (протони, важкі іони ...). Більше того, дослідження біологічних механізмів при низьких дозах від внутрішнього забруднення залишаються великою науковою проблемою, коли хімічна токсичність у порівнянні з радіотоксичністю деяких радіонуклідів, ефекти якості радіації та розміру частинок (наночастинок), як вважають, відіграють важливу роль для канцерогенезу, а також для неканцерогенних ефектів, а, отже, необхідно потрібні більш детальні дослідження. Існує необхідність кращого розуміння біологічних механізмів ефектів для здоров'я стосовно певних радіонуклідів (уран, цезій, стронцій ...), а також радію і тритію.
• Ефекти на здоров'я від низьких доз опромінення, швидше за все, піддаються впливам додаткових токсичних і генотоксичних речовин. Таким чином, важливо визначити і точно вказати такі взаємодії. Проте такі дослідження вимагають розробки чіткої стратегії з чітко визначеними та обгрунтованними пріоритетами через те, що кількість всіх можливих взаємодій надто висока. Застосування токсикологічного підходу може показати, що фактори, що впливають тим же шляхом і на ту ж кінцеву точку можуть продемонструвати синергічні або антагоністичні ефекти.

Джерело:

• Sisko Salomaa et al 2013 J. Radiol. Prot. 33 589 doi:10.1088/0952-4746/33/3/589