En dos estudios históricos, los investigadores han utilizado herramientas genómicas de vanguardia para investigar los posibles efectos en la salud de la exposición a la radiación ionizante, un carcinógeno conocido, del accidente de 1986 en la planta de energía nuclear de Chernobyl en el norte de Ucrania. Un estudio no encontró evidenciaque la exposición de los padres a la radiación resultó en la transmisión de nuevos cambios genéticos de padres a hijos. El segundo estudio documentó los cambios genéticos en los tumores de las personas que desarrollaron cáncer de tiroides después de haber estado expuestos cuando eran niños o fetos a la radiación liberada por el accidente.
Los hallazgos, publicados alrededor del 35 aniversario del desastre, provienen de equipos internacionales de investigadores dirigidos por investigadores del Instituto Nacional del Cáncer NCI, parte de los Institutos Nacionales de Salud. Los estudios se publicaron en línea en ciencia el 22 de abril
"Las preguntas científicas sobre los efectos de la radiación en la salud humana se han investigado desde los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki y han sido planteadas nuevamente por Chernobyl y por el accidente nuclear que siguió al tsunami en Fukushima, Japón", dijo Stephen J.Chanock, MD, director de la División de Epidemiología y Genética del Cáncer DCEG del NCI. "En los últimos años, los avances en la tecnología de secuenciación de ADN nos han permitido comenzar a abordar algunas de las preguntas importantes, en parte a través de análisis genómicos completos llevados a cabo en-Estudios epidemiológicos diseñados. "
El accidente de Chernobyl expuso a millones de personas en la región circundante a contaminantes radiactivos. Los estudios han proporcionado gran parte del conocimiento actual sobre los cánceres causados por la exposición a la radiación de accidentes en plantas de energía nuclear. La nueva investigación se basa en esta base utilizando secuenciación de ADN de próxima generación yotras herramientas de caracterización genómica para analizar bioespecímenes de personas en Ucrania que se vieron afectadas por el desastre.
El primer estudio investigó la pregunta de larga data de si la exposición a la radiación produce cambios genéticos que pueden transmitirse de padres a hijos, como han sugerido algunos estudios en animales. Para responder a esta pregunta, el Dr. Chanock y sus colegas analizaronlos genomas completos de 130 personas nacidas entre 1987 y 2002 y sus 105 pares madre-padre.
Uno o ambos padres habían sido trabajadores que ayudaron a limpiar el accidente o habían sido evacuados porque vivían muy cerca del lugar del accidente. Se evaluó a cada padre para determinar la exposición prolongada a la radiación ionizante, que puede haber ocurrido a través delconsumo de leche contaminada es decir, leche de vacas que pastaban en pastos que habían sido contaminados por lluvia radiactiva. Las madres y los padres experimentaron una variedad de dosis de radiación.
Los investigadores analizaron los genomas de niños adultos en busca de un aumento en un tipo particular de cambio genético heredado conocido como mutaciones de novo. Las mutaciones de novo son cambios genéticos que surgen aleatoriamente en los gametos de una persona esperma y óvulos y pueden transmitirse asu descendencia pero no se observan en los padres.
Para el rango de exposiciones a la radiación experimentadas por los padres en el estudio, no hubo evidencia de los datos de secuenciación del genoma completo de un aumento en el número o tipos de mutaciones de novo en sus hijos nacidos entre 46 semanas y 15 años despuésEl número de mutaciones de novo observadas en estos niños fue muy similar al de la población general con características comparables. Como resultado, los hallazgos sugieren que la exposición a la radiación ionizante del accidente tuvo un impacto mínimo, si es que tuvo alguno, enla salud de la siguiente generación.
"Consideramos que estos resultados son muy tranquilizadores para las personas que vivían en Fukushima en el momento del accidente en 2011", dijo el Dr. Chanock. "Se sabe que las dosis de radiación en Japón han sido más bajas que las registradas en Chernobyl."
En el segundo estudio, los investigadores utilizaron la secuenciación de próxima generación para perfilar los cambios genéticos en los cánceres de tiroides que se desarrollaron en 359 personas expuestas en la infancia o en el útero a la radiación ionizante del yodo radiactivo I-131 liberado por el accidente nuclear de Chernobyl yen 81 personas no expuestas nacidas más de nueve meses después del accidente. El aumento del riesgo de cáncer de tiroides ha sido uno de los efectos adversos para la salud más importantes observados después del accidente.
La energía de la radiación ionizante rompe los enlaces químicos en el ADN, lo que resulta en varios tipos diferentes de daño. El nuevo estudio destaca la importancia de un tipo particular de daño en el ADN que involucra rupturas en ambas cadenas de ADN en los tumores de tiroides.La asociación entre roturas de doble cadena de ADN y exposición a la radiación fue más fuerte para los niños expuestos a edades más tempranas.
A continuación, los investigadores identificaron los "impulsores" candidatos del cáncer en cada tumor, los genes clave en los que las alteraciones permitieron que los cánceres crecieran y sobrevivieran. Identificaron los impulsores en más del 95% de los tumores. Casi todos losLas alteraciones involucraron genes en la misma vía de señalización, llamada vía de la proteína quinasa activada por mitógenos MAPK, incluidos los genes BRAF, RAS y RET.
El conjunto de genes afectados es similar a lo que se informó en estudios anteriores sobre el cáncer de tiroides. Sin embargo, los investigadores observaron un cambio en la distribución de los tipos de mutaciones en los genes. Específicamente, en el estudio de Chernobyl, los cánceres de tiroides queOcurrió en personas expuestas a dosis más altas de radiación, ya que los niños tenían más probabilidades de resultar de fusiones de genes cuando ambas cadenas de ADN se rompen y luego las piezas incorrectas se vuelven a unir, mientras que en personas no expuestas o en personas expuestas a niveles bajos de radiación.tenían más probabilidades de resultar de mutaciones puntuales cambios de un solo par de bases en una parte clave de un gen.
Los resultados sugieren que las roturas de la doble hebra del ADN pueden ser un cambio genético temprano después de la exposición a la radiación en el medio ambiente que posteriormente permite el crecimiento de cánceres de tiroides. Sus hallazgos proporcionan una base para estudios adicionales de cánceres inducidos por radiación, particularmente aquellos queimplican diferencias en el riesgo en función tanto de la dosis como de la edad, agregaron los investigadores.
"Un aspecto interesante de esta investigación fue la oportunidad de vincular las características genómicas del tumor con información sobre la dosis de radiación, el factor de riesgo que potencialmente causó el cáncer", dijo Lindsay M. Morton, Ph.D., adjuntajefe de la Subdivisión de Epidemiología Radiológica del DCEG, quien dirigió el estudio.
"El Atlas del genoma del cáncer estableció el estándar sobre cómo realizar un perfil completo de las características de los tumores", continuó el Dr. Morton. "Extendimos ese enfoque para completar el primer gran estudio del panorama genómico en el que la posible exposición carcinogénica estaba bien caracterizada, lo que nos permitiópara investigar la relación entre las características específicas del tumor y la dosis de radiación ".
Señaló que el estudio fue posible gracias a la creación del Banco de Tejidos de Chernobyl hace aproximadamente dos décadas, mucho antes de que se desarrollara la tecnología para realizar el tipo de estudios genómicos y moleculares que son comunes en la actualidad.
"Estos estudios representan la primera vez que nuestro grupo ha realizado estudios moleculares utilizando bioespecímenes que fueron recolectados por nuestros colegas en Ucrania", dijo el Dr. Morton. "El banco de tejidos fue creado por científicos visionarios para recolectar muestras de tumores de residentes enregiones altamente contaminadas que desarrollaron cáncer de tiroides. Estos científicos reconocieron que habría avances sustanciales en la tecnología en el futuro, y la comunidad de investigadores ahora se está beneficiando de su previsión ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional del Cáncer . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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