Medical Radiology and Radiation Safety. 2023. Vol. 68. № 2

DOI: 10.33266/1024-6177-2023-68-2-53-59

A.N. Koterov, L.N. Ushenkova, I.G. Dibirgadzhiev, M.V. Kalinina, A.P. Biryukov

The First Radioprotectors:
For in vivo Experiments the Official Historical Milestone is Postponed by Six Years

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia

Contact person: Alexey N. Koterov, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.



Historical essays in monographs, in reviews and in the introductions of experimental works on theme of the first studies of radioprotectors are considered. It was found that such studies began to be carried out only during the development and use of atomic weapons, but not during the previous order of 40 years of radiotherapy (with the exception of the effect of hypoxia as such, and not caused by drugs).

In most publications, the work of Patt H.M. et al., 1949 on the cysteine action (USA) is called as pioneer research, what is not quite right (it is only right for thiol compounds). A paper by Joseph Maisin (Belgium) in the journal ‘Acta Biologica Belgica’ which published only in 1941–1943 in the occupied Brussels, should be considered as a real milestone for animal experiments (Vol. III–IV. P. 117). In this study, referenced only in a single work (Bacq Z.M. et al., 1951), the radioprotective effect of p-aminobenzoic acid (PABA) was demonstrated in rodents. In the same year, the radioprotective effect of estrogens was shown in mice (Treadwelal A. DEG. et al., February 1943).

A brief summary of the stages of radioprotective agents study is presented, starting from 1942 (W.M. Dale et al.; protection of the enzyme in solution) and up to the 1954, when all the main classes of radioprotectors were discovered and the corresponding mechanisms of effects were proposed.

Keywords: radioprotective agents, first radioprotectors, history

For citation: Koterov AN, Ushenkova LN, Dibirgadzhiev IG, Kalinina MV, Biryukov AP. The First Radioprotectors: For in vivo Experiments, the Official Historical Milestone is Postponed by Six Years. Medical Radiology and Radiation Safety. 2023;68(2):53–59.
(In Russian). DOI: 10.33266/1024-6177-2023-68-2-53-59



1. Мозжухин А.С., Рачинский Ф.Ю. Химическая профилактика радиационных поражений. М.: Атомиздат, 1979. 192 с. Mozzhukhin A.S., Rachinskiy F.Yu. Khimicheskaya Profilaktika Radiatsionnykh Porazheniy = Chemical Prevention of Radiation Injuries. Moscow Atomizdat Publ., 1979. 192 p. (In Russ.)

2. Владимиров В.Г., Красильников И.И., Арапов О.В. Радиопротекторы: структура и функция / Под ред. Владимирова В.Г. Киев: Наук. думка, 1989. 264 с. 

3. Теоретические основы радиационной медицины Т.1 // Радиационная медицина / Под ред. акад. РАМН Ильина Л.А. М.: Изд. АТ, 2004. 992 с. 

4. Васин М.В. Противолучевые лекарственные средства. М., 2010. 180 с. 

5. Vasin M.V., Ushakov I.B. Comparative Efficacy and the Window of Radioprotection for Adrenergic and Serotoninergic Agents and Aminothiols in Experiments with Small and Large Animals // J. Radiat. Res. 2015. V.56, № 1. P. 1–10. DOI: 10.1093/jrr/rru087.

6. Васин М.В., Ушаков И.Б. Потенциальные пути повышения устойчивости организма к поражающему действию ионизирующего излучения с помощью радиомитигаторов // Успехи современной биологии. 2019. Т.139, № 3. С. 235–253. DOI: 10.1134/S0042132419030098. 

7. Васин М.В. Препарат Б-190 (индралин) в свете истории формирования представлений о механизме действия радиопротекторов // Радиационная биология. Радиоэкология. 2020. Т.60, № 4. С. 378–395. DOI: 10.31857/S0869803120040128. 

8. Hempelmann L.H., Lisco H., Hoffman J.G. The Acute Radiation Syndrome: a Study of Nine Cases and a Review of the Problem // Ann. Intern. Med. 1952. V.36, No. 2. Pt. 1. P. 279–510. DOI: 10.7326/0003-4819-36-2-279.

9. Бак З.М. Химическая защита от ионизирующей радиации / Под ред. А.М. Кузина; пер. с англ. Кузина Р.А. М.: Атомиздат, 1968. 264 с. 

10. Куна П. Химическая радиозащита / Пер. с чешск. М.: Медицина, 1989. 192 с. 

11. Weiss J.F., Landauer M.R. History and Development of Radiation-Protective Agents // Int. J. Radiat. Biol. 2009. V.85, No. 7. P. 539–573. DOI: 10.1080/09553000902985144.

12. Hall E.J., Giaccia A.J. Radiobiology for the Radiologists. Philadelphia etc.: Wolter Kluwer, Lippincott Williams & Wilkins, 2019. 1161 p.

13. Kamran M.Z., Ranjan A., Kaur N., Sur S., Tandon V. Radioprotective Agents: Strategies And Translational Advances // Med. Res. Rev. 2016. V.36, No. 3. P. 461–493. DOI: 10.5604/17322693.1208039.

14. Kashiwakura I. Overview of Radiation-Protective Agent Research and Prospects for the Future // Jpn. J. Health Phys. 2017. V.52, No. 4. P. 285–295. DOI:10.5453/jhps.52.285.

15. Obrador E., Salvador R., Villaescusa J., Soriano J.M., Estrela J.M., Montoro A. Radioprotection and Radiomitigation: from the Bench to Clinical Practice // Biomedicines. 2020. V.8, No. 11. P. 461. DOI: 10.3390/biomedicines8110461.

16. Bene B.J., Blakely W.F., Burmeister D.M., Cary L., Chhetri S.J., Davis C.M. et al. Celebrating 60 Years of Accomplishments of the Armed Forces Radiobiology Research Institute // Radiat. Res. 2021. V.196, No. 2. P. 129–146. DOI: 10.1667/21-00064.1.

17. Bacq Z.M., Herve A., Lecomte J., Fisher P., Blavier J. Protection Contre le Rayonnement X Par la Beta-Mercaptorthylamine // Arch. Intern. Physiol. 1951. V.59, No. 4. P. 442–447. DOI: 10.3109/13813455109150836.

18. Bacq Z.M., Mugard H., Herve A. Action des Rayons Roentgen, du Cyanure et de Divers Radioprotecteurs sur les Infusoires // Acta Radiol. 1952. V.38, No. 6. P. 489–505. DOI: 10.3109/00016925209177033. 

19. Bacq Z.M., Dechamps G., Fischer P., Herve A., Le Bihan H., Lecomte J., et al. Protection Against X-Rays and Therapy of Radiation Sickness with Beta-Mercaptoethylamine // Science. 1953. V.17, No. 3049. P. 633–636. DOI: 10.1126/science.117.3049.633.

20. Bacq Z.M. The Amines and Particularly Cystamine as Protectors Against Roentgen Rays // Acta Radiol. 1954. V.41, No. 2. P. 47–55. DOI: 10.3109/00016925409175832.

21. Varanda E.A., Tavares D.C. Radioprotection: Mechanisms and Radioprotective Agents Including Honeybee Venom // J. Venom. Anim. Toxins. 1998. V.4, No. 1. P. 5–21. DOI: 10.1590/S0104-79301998000100002.

22. Patt H.M., Tyree E.B., Straube R.L., Smith D.E. Cysteine Protection Against X Irradiation // Science. 1949. V.110, No. 2852. P. 213–214. DOI: 10.1126/science.110.2852.213.

23. The James Lind Library. Building the Library. Электронный ресурс: (Data 27.11/2022).

24. Котеров А.Н., Тихонова О.А., Ушенкова Л.Н., Бирюков А.П. История контролируемых испытаний в медицине: реальные приоритеты мало известны. Сообщение 2. От ранних экспериментов до наших дней: без чередования и рандомизации // Фармакоэкономика. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2021. Т.14, № 3. С. 423–444. DOI: 10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2021.062. 

25. Weiss J. Radiochemistry of Aqueous Solutions // Nature. 1944. No. 153. P. 748–750. DOI: 10.1038/153748A0.

26. Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 2004. 549 с. 

27. Krishnan M., Singh A.K. Emerging Strategies in Radiation Countermeasure Research // Int. J. Radiol. Radiat. Ther. 2017. V.4, No. 6. P. 460–464. DOI: 10.15406/ijrrt.2017.04.00117.

28. Singh V.K., Seed T.M., Olabisi A.O. Drug Discovery Strategies for Acute Radiation Syndrome // Expert. Opin. Drug Discov. 2019. V.14, No. 7. P. 701–715. DOI: 10.1080/17460441.2019.1604674.

29. Storer J.B., Coon J.M. Protective Effect of Para-Aminopropiophenone Against Lethal Doses of X-Radiation // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1950. V.74, No. 1. P. 202–204. DOI: 10.3181/00379727-74-17854.

30. Dale W.M. The Effect of X-Rays on the Conjugated Protein d-Amino-Acid Oxidase // Biochem. J. 1942. V.36, No. 1–2. P. 80–85. DOI: 10.1042/bj0360080.

31. Атомная энергия: Краткая энциклопедия / Отв. ред. Емельянов В.С. М.: Большая советская энциклопедия, 1958. 612 с. 

32. Какушкина М.Л., Кудряшов Ю.Б., Рачинский Ф.Ю., Дмитриева Н.Г. Применение радиомиметической модели (эритроцитарной) для изучения потенциальных радиопротекторов группы тиазолидина // Радиобиология. 1964. Т.4, № 5. С. 632–635. 

33. Петрова Н.Д., Шальнов М.И. Исследование ДНК, РНК, гидролизата РНК и оротовой кислоты как радиопротекторов для лейкопоэза у кроликов и крыс // Радиобиология. 1966. Т.6, № 1. С. 101–104. 

34. Александров С.Н., Галковская К.Ф. О снижении эффективности защитного действия цистеамина при повторном лучевом воздействии // Докл. АН СССР. 1953. Т.152, № 1. С. 215–218. 

35. ICRP Publication 118. ICRP Statement on Tissue Reactions and Early and Late Effects of Radiation in Normal Tissues and Organs — Threshold Doses for Tissue Reactions in a Radiation Protection Context // Annals of the ICRP / Ed. Clement C.H. Amsterdam — New York: Elsevier, 2012. 325 p.

36. Singh V.K., Seed T.M. A Review of Radiation Countermeasures Focusing On Injury-Specific Medicinals And Regulatory Approval Status: Part I. Radiation Sub-Syndromes, Animal Models and FDA-Approved Countermeasures // Int. J. Radiat. Biol. 2017. V.93, No. 9. P. 851–869. DOI: 10.1080/09553002.2017.1332438.

37. Легеза В.И., Ушаков И.Б., Гребенюк А.Н., Антушевич А.Е. Радиобиология, радиационная физиология и медицина: Словарь-справочник. СПб: Фолиант, 2017. 176 с. 

38. Васин М.В. Классификация противолучевых средств как отражение современного состояния и перспективы развития радиационной фармакологии // Радиац. биология. Радиоэкология. 2013. Т.53, № 5. С. 459–467. DOI: 10.7868/S0869803113050160. 

39. Саксонов П.П., Шашков В.С., Сергеев. П.В. Радиационная фармакология. М.: Медицина, 1976. 256 с. 

40. Chapman W.H., Cronkite E.P. Further Studies of Beneficial Effect of Glutathione on X-Irradiation Mice // Proc. Soc. Exptl. Biol. Med. 1950. V.75, No. 2. P. 318–322. DOI: 10.3181/00379727-75-18185.

41. Cronkite E.P., Brecher G., Chapman W.H. Mechanism of Protective Action of Glutathione Against Whole Body Irradiation // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1951. V.76, No. 2. P. 396–398. DOI: 10.3181/00379727-76-18502.

42. Treadwelal A.DEG., Gardner W.U., Lawrence J.H., Van Nouhuys F. Effect of Combining Estrogen with Lethal Doses of Roentgen-Ray in Swiss Mice // Endocrinology. 1943. V.32, No. 2. P. 161–164. DOI: 10.1210/endo-32-2-161.

43. Latarjet R., Ephrati E. Protective Influence of Certain Substances Against Inactivation of a Bacteriophage by X-Rays // C. R. Seances Soc. Biol. Fil. 1948. V.142, No. 7–8. P. 497–499. (In French.).

44. Herve A., Bacq Z.M. Cyanure et dose lethale de rayon X // C. R. Soc. Biol. 1949. No. 143, P. 881–883. 

45. Bacq Z.M., Herve A. Protection of Mice Against a Lethal Dose of X Rays by Cyanide, Azide and Malononitrile // Br. J. Radiol. 1951. V.24, No. 287. P. 617–521. DOI: 10.1259/0007-1285-24-287-617.

46. Гудков С.В., Попова Н.Р., Брусков В.И. Радиозащитные вещества: история, тенденции и перспективы // Биофизика. 2015. Т.60, № 4. С. 801–811. 

47. Тиунов Л.А., Васильев Г.А. Противолучевые средства: Справочник. М.-Л.: Наука. 1961. 107 с. 

48. Тиунов Л.А., Васильев Г.А., Вальдштейн Э.А. Противолучевые средства. Справочник. М.-Л.: Наука. 1964. 318 с. 

49. Рамайя Л.К., Померанцева М.Д., Малашенко А.М. Влияние парааминобензойной кислоты на радиочувствительность мышей разных линий // Радиац. биология. Радиоэкология. 2002. Т. 42. № 2. С. 169–172. 

50. Para-Aminobenzoic Acid Chemical Compound. Britannica (Encyclopedia). Электронный ресурс: (Data 30.11.2022).

51. Donnelly G.L., Holman R.L. The Stimulating Influence of Sodium Citrate on Cellular Regeneration and Repair in the Kidney Injured by Uranium Nitrate // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1942. V.75, No. 1. P. 11–17.

52. Dunjic A. Joseph Maisin (1893–1971) // Radiat. Res. 1972. V.49, No. 2. P. 473–475.

53. Vergara P., Souilem O., Pekow C., De Vroey G. Obituary. Professor Jean-Rene Maisin // Lab. Anim. 2018. V.52, No. 3. P. 319. DOI: 10.1177/0023677218773200.

54. Котеров А.Н. Критерии причинности в медико-биологических дисциплинах: история, сущность и радиационный аспект. Сообщение 2. Постулаты Генле-Коха и критерии причинности неинфекционных патологий до Хилла // Радиац. биология. Радиоэкология. 2019. Т.59, № 4. С. 341–375. DOI: 10.1134/S0869803119040052. 

55. Smith G.D., Egger M. The First Reports on Smoking and Lung Cancer: Why Are They Consistently Ignored? // Bull. World Health Organ. 2005. V.83, No. 10. P. 799–800.

56. Dale W.M., Gray L.H., Meredith W.J. The Inactivation of an Enzyme (Carboxypeptidase) by X- and α-Radiation // Phil. Trans. Roy. Soc. 1949. V.242, No. 840. P. 33–62.

57. Lea D.E. The Action of Radiations on Dilute Aqueous Solutions: The Spatial Distribution of H* and OH* // Brit. J. Radiol. 1947. V.1, Suppl. P. 59–64.

58. Patt H.M., Smith D.E., Tyree E.B., Straube R.L. Further Studies on Modification of Sensitivity to X-Ray by Cysteine // Proc. Soc. Exp. Biol. & Med. 1950. V.73, No. 1. P. 18–21. DOI: 10.3181/00379727-73-17561.

59. Gray J.L., Tew J.T., Jensen H. Protective Effect of Serotonin and Paraaminopropiophenon Against Lethal Doses of X-Irradiation // Proc. Soc. Exptl. Biol. Med. 1952. V.80, No. 4. P. 604–607. DOI: 10.3181/00379727-80-19706.

60. Жеребченко П.Г. Противолучевые свойства индолилалкиламинов. М.: Атомиздат, 1971. 200 с. 

61. Gray J.L., Moulden E.J., Tew J.T., Jensen H. Protective Effect of Pitressin and of Epinephrine Against Total Body X-Irradiation // Proc. Soc. Exptl. Biol. Med. 1952. V.79, No. 3. P. 384–387. DOI: 10.3181/00379727-79-19388.

62. Gerschman R., Gilbert D.L., Nye S.W., et al. Oxygen Poisoning and X-Irradiation: a Mechanism in Common // Science. 1954. V.119, No. 3097. P. 623–626. DOI: 10.1126/science.119.3097.623.

63. Bond V.P., Cronkite E.P. Effects of Radiation on Mammals // Annu. Rev. Physiol. 1957. No. 18. P. 483–526. DOI: 10.1146/



 PDF (RUS) Full-text article (in Russian)


Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Financing. The study had no sponsorship.

Contribution. Article was prepared with equal participation of the authors.

Article received: 20.11.2022. Accepted for publication: 25.01.2023.