Ученые обнаружили, что низкие дозы радиации, эквивалентные трем компьютерным томографам, которые считаются безопасными, дают раковым клеткам конкурентное преимущество перед нормальными клетками в здоровых тканях. Исследователи из института Wellcome Sanger и Кембриджского университета изучили влияние низких доз радиации на пищевод мышей.
Команда обнаружила, что низкие дозы радиации увеличивают количество клеток с мутациями в p53, хорошо известном генетическом изменении, связанном с раком. Однако введение мышам антиоксиданта перед облучением способствовало росту здоровых клеток, которые вытесняли и заменяли мутантные клетки p53.
Результаты, опубликованные сегодня (18 июля) в журнале Cell Stem Cell, показывают, что низкие дозы радиации способствуют распространению способных к раку клеток в здоровых тканях. Исследователи рекомендуют учитывать этот риск при оценке радиационной безопасности. Исследование также предлагает возможность разработки нетоксичных профилактических мер для снижения риска развития рака за счет поддержки наших здоровых клеток, чтобы они вытеснили и искоренили клетки, способные к раку.
Каждый день мы подвергаемся воздействию различных источников ионизирующего излучения, включая естественную радиацию почвы и горных пород, а также важных медицинских процедур, таких как компьютерная томография и рентген.
Низкие дозы радиации, такие как облучение от медицинских изображений, считаются безопасными, поскольку они вызывают незначительное повреждение ДНК и, по-видимому, минимально влияют на здоровье в долгосрочной перспективе. До сих пор другие эффекты воздействия низких уровней радиации оставались скрытыми, а это означает, что понимание истинного риска, связанного с низкими дозами радиации, было трудным.
Ранее исследователи показали, что наши нормальные ткани, такие как кожа, являются полем битвы, где мутантные клетки борются за пространство со здоровыми клетками. У всех нас есть способные к раку мутантные клетки в здоровых тканях, в том числе с мутациями p53, число которых увеличивается с возрастом, но очень немногие из них в конечном итоге перерастают в рак.
В этом новом исследовании ученые показывают, что низкие дозы радиации перевешивают шансы в пользу мутантных клеток пищевода, способных к раку. Исследователи из Института Сэнгера и их сотрудники дали мышам дозу радиации 50 миллиграмм, что эквивалентно трем или четырем снимкам компьютерной томографии. В результате мутантные клетки p53 распространяются и вытесняют здоровые клетки.
Доктор. Дэвид Фернандес-Анторан, первый автор из Wellcome Sanger Institute, сказал: "Наши тела – это набор «Игры клонов» – непрерывной битвы за пространство между нормальными и мутантными клетками. Мы показываем, что даже низкие дозы радиации, сопоставимые с показателями трех компьютерных томографов, могут перевесить шансы в пользу мутантных клеток, способных к раку. Мы обнаружили дополнительный потенциальный риск рака в результате радиации, который необходимо распознать."
Затем исследователи дали мышам безрецептурный антиоксидант – N-ацетилцистеин (NAC) – перед воздействием того же уровня радиации. Команда обнаружила, что антиоксидант дал нормальным клеткам импульс, необходимый для того, чтобы победить и уничтожить мутантные клетки p53.
Однако один антиоксидант без воздействия радиации не помог нормальным клеткам бороться с мутантными клонами.
Доктор. Касуми Мураи, автор из Wellcome Sanger Institute, сказала: "Предоставление мышам антиоксиданта перед воздействием низких доз радиации дало здоровым клеткам дополнительный импульс, необходимый для борьбы с мутантными клетками в пищеводе и их исчезновения. Однако мы не знаем, какой эффект эта терапия окажет на другие ткани – она может помочь укрепить раковые клетки в других местах. Что мы действительно знаем, так это то, что долгосрочное использование только антиоксидантов неэффективно для предотвращения рака у людей, согласно другим исследованиям."
Профессор Фил Джонс, ведущий автор из Института Wellcome Sanger и отделения рака MRC Кембриджского университета, сказал: "Медицинские процедуры визуализации с использованием излучения, такие как компьютерная томография и рентген, имеют очень низкий уровень риска – настолько низкий, что его трудно измерить. Это исследование помогает нам лучше понять эффекты низких доз радиации и связанные с ними риски. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять влияние на людей."
Команда предполагает, что это исследование также подчеркивает возможность разработки методов лечения рака. Делая здоровые клетки более приспособленными, они естественным образом вытесняют клетки, способные к раку, без каких-либо токсических побочных эффектов для пациента.