Международная группа ученых, возглавляемая исследователями из немецкого Университета Бонна, сделала прорывное открытие, доказывающее передачу наследственных изменений ДНК, вызванных радиоактивным излучением, следующим поколениям. Ранее научные работы не смогли уверенно установить факт подобной генетической преемственности, однако новая методика анализа позволила выявить закономерности, подтверждающие это явление.
Авторы использовали инновационный подход, сосредотачиваясь не на отдельных точечных изменениях, возникающих спонтанно, а на так называемых кластерах де-нова-мутаций (cDNMs). Данные структуры представляют собой множественные мутации, возникшие одновременно в одном участке ДНК ребенка, но отсутствовавшие у его родителей. Появление таких дефектов связано с повреждением цепочки ДНК у родителя вследствие воздействия радиации и последующим некорректным восстановлением разрыва клеточными системами репарации.
Исследование опубликовано в престижном издании Scientific Reports и основано на анализе результатов полного секвенирования генома сотен детей, рожденных от лиц, переживших воздействие радиации. Среди обследуемых оказались дети ликвидаторов катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции 1986 года, а также дети военнослужащих ФРГ, обслуживающих военные радары, потенциально подверженные воздействию рассеянного радиоизлучения. В исследовании приняли участие 130 детей ликвидаторов Чернобыля, 110 детей сотрудников немецкой армии и 1275 человек из контрольной группы, родители которых не сталкивались с радиационным воздействием.
Полученные результаты показали, что среднее количество мутационных кластеров у детей пострадавших от чернобыльской аварии составляет 2,65 единицы на ребёнка, тогда как у детей немцев, работавших с радарами, оно достигает лишь 1,48, а в контрольной группе средний показатель составил скромные 0,88 кластера на каждого ребенка. Различия сохраняются даже после исключения статистического шума и случайных ошибок, что свидетельствует о существенном трансгенеративном эффекте длительного радиационного воздействия на репродуктивную способность отцов.
Исследователи отмечают возможную зависимость числа мутационных кластеров у потомства от интенсивности полученного родителями радиационного удара. Подобное заключение совпадает с ранее выдвинутой гипотезой о роли свободных радикалов кислорода, активируемых радиацией, в повреждении молекул ДНК.
Несмотря на выявленные мутации, исследователи не фиксируют повышения заболеваемости у потомков облучённых индивидов. Причина проста: большинство зарегистрированных нарушений затрагивает некодирующие участки ДНК, которые не кодируют белки и, следовательно, не оказывают выраженного влияния на развитие болезней. Авторы заключают, что шансы заболевания у детей из-за полученных мутаций минимальны, а влияние возраста отца на частоту мутаций и последующие заболевания значительно превышает возможные последствия от изучения воздействий радиации.
Работа обладает некоторыми особенностями и ограничениями. Так, точные дозы облучения пришлось восстанавливать ретроспективно, используя исторические архивы, а сами участники исследований привлекались добровольно, что вносило элемент неопределенности. Несмотря на это, данное исследование стало первым научным доказательством способности долговременного радиационного фона изменять структуру ДНК последующих поколений, что подчеркивает необходимость тщательного соблюдения норм радиационной защиты особенно среди профессионалов, работающих с источниками радиации.
