Лаборатория радиационной генетики ФГУ «Российский Научный Центр Радиологии и Хирургических Технологий Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи»

1. Многопараметровая оценка состояния генома лиц, перенёсших в прошлом низкодозное лучевое воздействие вследствие радиационных аварий и испытаний ядерного оружия (ликвидаторы последствий аварии на ЧАЭС, их дети, лица, эвакуированные с загрязнённых территорий, ветераны подразделения особого риска). Имеется база данных для более 1000 человек. Выявлены существенные отличия от нормы различных морфофункциональных характеристик генома у этих групп: повышенный уровень нестабильных хромосомных аберраций, микроядер, HPRT-мутаций в лимфоцитах крови: повышенный уровень стабильных хромосомных аберраций, выявляемых FISH-методом; нестабильность генома, выражающаяся в увеличении чувствительности хромосом лимфоцитов к тестирующему облучению in vitro (поддержано грантом РФФИ) (Jones I.M. et al., 2002; И.Е. Воробцова, А.В. Семёнов, 2006).

2. Связь степени повреждённости генома с заболеваемостью. Показано, что у лиц с высокими значениями частот хромосомных аберраций повышен риск развития сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний (Воробцова И.Е., Семёнов А.В., 2008).

3. Возрастная динамика уровня хромосомных аберраций в лимфоцитах человека в норме, при облучении в низких дозах и при наследственных синдромах преждевременного старения (поддержано грантом РФФИ). При естественном старении наблюдается увеличение уровня как стабильных, выявляемых FISH-методом, так и нестабильных хромосомных аберраций. Низкодозное облучение ускоряет этот процесс (рис. 1). При наследственном преждевременном старении уровень стабильных хромосомных аберраций существенно повышен по сравнению с одновозрастным контролем и может служить показателем биологического возраста пациента (Воробцова и др., 2000; Воробцова и др., 2004; A.J. Sigurdson et al., 2008).

Рис. 1. Зависимость частоты транслокаций, определяемых методом FISH в лимфоцитах человека, от возраста.

4. Биодозиметрия - сопоставление дозовых зависимостей выхода хромосомных аберраций при облучении лимфоцитов человека in vitro и in vivo. Исследования проводятся на лимфоцитах онкопациентов, подвергавшихся до начала основной противоопухолевой терапии общему фракционированному облучению в низких дозах до суммарной дозы 115 сГр, и на лимфоцитах тех же больных, облучённых in vitro. Эффективность облучения лимфоцитов in vivo на единицу дозы оказалась ниже, чем их облучение in vitro (рис. 2). Это означает, что при общепринятой дозиметрии по in vitro калибровочным кривым оценки доз занижаются, по крайней мере, в случаях фракционированного (пролонгированного) характера облучения пострадавших (поддержано грантом The Royal Swedish Academy of Science) (I. Vorobtsova, 2001).

Рис. 2. Зависимость частоты дицентриков от дозы при облучении лимфоцитов человека in vitro и in vivo.

5. Исследование радиационно-индуцированного «эффекта свидетеля» методом совместного культивирования мужских и женских лимфоцитов на модели «адаптивного цитогенетического ответа».Цитогенетические различия женского (XX) и мужского (XY) пола позволяют регистрировать хромосомные аберрации раздельно в женских и мужских лимфоцитах. Показано, что при совместном культивировании предварительно облучённых в адаптирующей дозе 5 сГр мужских лимфоцитов с необлучёнными женскими лимфоцитами в последних наблюдается адаптивный ответ по механизму «эффекта свидетеля». Он выражается в снижении чувствительности хромосом женских клеток к облучению в повреждающей дозе 100 сГр. Эти исследования направлены на раскрытие механизмов развития отдалённой соматической патологии (канцерогенез, неопухолевые заболевания) при низких дозах радиационных воздействий (Воробцова И.Е., Колесникова И.С., 2007).

6. Клиническая цитогенетика. В настоящее время в лаборатории опробируются возможности применения цитогенетических методов для диагностики различных опухолей. В частности, освоен и применяется в клинике метод FISH (флуоресцентной гибридизации in situ) для ранней диагностики рака мочевого пузыря и его рецидивов. Метод основан на обнаружении типичных для данного вида опухолей цитогенетических аномалий в слущенных эпителиальных клетках осадка мочи с помощью флуоресцентных зондов UroVysion к 3, 7, 9 и 17 хромосомам. Неинвазивность, высокая чувствительность и специфичность метода, быстрота выполнения анализа позволяют улучшить как первичную диагностику, так и контроль за появлением рецидивов.