Новые орбиты радиобиологии

В мае прошлого года в Брукхейвене (США) НАСА провело конференцию по космической радиобиологии. Целью конференции стало рассмотрение актуальных радиобиологических проблем, связанных с планируемыми длительными космическими полетами (проект станции “Альфа” и пилотируемый полет на Марс). С докладом по результатам проведенных в ОРРИ исследований, касающихся биологического действия на генетический аппарат клеток человека ускоренных тяжелых ионов, выступил руководитель отделения Е. А. Красавин. В процессе обсуждения общих направлений исследований с руководителем Лаборатории радиационной биофизики НАСА в Хьюстоне доктором Т. Янгом возникла идея совместных экспериментов на синхрофазотроне ЛВЭ, а в перспективе и на нуклотроне по изучению биологической эффективности протонов и тяжелых ионов с энергиями в несколько ГэВ.

Профессор Е. А. Красавин: Интерес к этой области исследований обусловлен результатами, полученными нашими сотрудниками и специалистами Института медико-биологических проблем. Они свидетельствуют о том, что протоны этой области энергий по своей биологической эффективности могут превышать значения коэффициентов относительной биологической эффективности (ОБЭ), ожидаемые из классической зависимости ОБЭ от линейной передачи энергии частиц. По договору о научном сотрудничестве между ОИЯИ (ОРРИ и ЛВЭ) и НАСА расходы по эксплуатации ускорителя и проведению биологических исследований берет на себя американская сторона, мы проводим эксперименты, передаем американским коллегам полученные образцы для анализа, и сами параллельно их исследуем. Специалистов НАСА интересуют наши исследования индукции стабильных хромосомных аберраций в клетках человека при действии заряженных частиц релятивистских энергий. Поскольку наши методики немного отличаются от американских, по договору предусмотрен обмен результатами и сотрудниками, работающими в данной области. Пробный эксперимент сотрудники группы Р. Д. Говорун и Н. Л. Шмаковой провели в прошлом году, следующий планируем в феврале-марте.

Старший научный сотрудник Р. Д. Говорун: Интерес и желание сотрудничать обоюдны. В последнее время мы успешно изучаем закономерности и механизмы образования так называемых стабильных хромосомных аберраций при действии тяжелых заряженных частиц. Хромосомные повреждения такого типа можно изучать, только используя современную технику, недавно разработанную специалистами цитогенетиками. Метод индивидуальной флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) позволяет эффективно анализировать длительно сохраняющиеся в пострадиационный период стабильные хромосомные аберрации. Он рассматривается как перспективный метод биологической дозиметрии при оценке величины дозы, полученной организмом в полях ионизирующих излучений, в отдаленные сроки после острого или пролонгированного облучения даже при низких дозах облучения.

Метод основывается на том, что определенным образом обработанная исследуемая хромосома выступает в роли антигена, что позволяет выявлять ее в хромосомном наборе с помощью соответствующих антител, несущих флуоресцентный краситель. Во флуоресцентном микроскопе исследуемая хромосома легко выявляется.

FISH-метод позволяет четко выявить стабильные хромосомные аберрации в виде транслокаций, представляющих собой обмен участками между исследуемой и другими хромосомами, поскольку ее окрашенный участок в флуоресцентном микроскопе высвечивается на других хромосомах.

Нами получены первые данные по аберрациям хромосомы-1 лимфоцитов крови человека после -облучения и воздействия ионами азота с энергией 50 МэВ/нуклон на ускорителе У-400М Лаборатории ядерных реакций. Хромосома-1 — самая крупная хромосома в хромосомном наборе человека, и ее повреждения при облучении происходят с большей вероятностью. В экспериментах была продемонстрирована высокая биологическая эффективность ионов с такими характеристиками. Эти разработки привлекают интерес специалистов НАСА, и мы хотели бы продолжить эти исследования с другими видами излучений, различающимися по своим физическим характеристикам.