О ЖУРНАЛЕ
Научный журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность» (Мedical Radiology and Radiation Safety), ISSN 1024-6177 основан в январе 1956 г. (до 30 декабря 1993 г. выходил под названием «Медицинская радиология», ISSN 0025-8334). В 2018 году журнал получил Online ISSN: 2618-9615 и был зарегистрирован как электронное сетевое издание в Роскомнадзоре 29 марта 2018 года. На его страницах публикуются оригинальные научные статьи по вопросам радиобиологии, радиационной медицины, радиационной безопасности, лучевой терапии, ядерной медицины, а также научные обзоры; в целом журнал имеет более 30 рубрик и представляет интерес для специалистов, работающих в областях медицины¸ радиационной биологии, эпидемиологии, медицинской физики и техники. С 01.07.2008 г. Издатель журнала – ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России. Учредитель с 1956 г. - Министерство здравоохранения РФ, а с 2008 г. по настоящее время – Федеральное медико-биологическое агентство.
Членами редакционной коллегии журнала являются ученые – специалисты, работающие в области радиационной биологии и медицины, радиационной защиты, радиационной эпидемиологии, радиационной онкологии, лучевой диагностики и терапии, ядерной медицины и медицинской физики. В состав редакционной коллегии входят: академики РАН, члены-корреспонденты РАН, доктора медицинских наук, профессора, кандидаты и доктора биологических, физико-математических наук и технических наук. Состав редколлегии постоянно пополняется за счет авторитетных специалистов, работающих в ближнем и дальнем зарубежье.
Периодичность выхода в свет – 6 номеров в год, объемом – 13,5 усл. печатных листов или 88 печатных страниц и тиражом 1000 экземпляров. Журнал имеет идентичную по содержанию полнотекстовую электронную версию, которая одновременно с печатным вариантом и цветными рисунками размещается на сайтах Научной Электронной Библиотеки (НЭБ) и сайте журнала. Распространение по подписке через Агентство «Роспечать» по договору № 7407 от 16 июня 2006 г., через индивидуальных покупателей и коммерческие структуры. Публикация статей бесплатная.
Журнал входит в Перечень ведущих российских рецензируемых научных журналов ВАК, рекомендованных для опубликования результатов диссертационных исследований. С 2008 г. журнал представлен в Интернете и индексируется в базе данных РИНЦ, а также входит в Перечень Russian Science Citation Index (RSCI), размещенной на платформе Web of Science. С 2 февраля 2018 года журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность" индексируется в мультидисциплинарной библиографической и реферативной базе SCOPUS.
Краткие электронные версии статей журнала с 2005 г. находятся в открытом доступе в разделе "Выпуски журнала". С 2011 года в открытом доступе представлены все выпуски журнала целиком, а с 2016 года - полнотекстовые версии научных статей. Полный текст остальных статей любого номера, начиная с 2005 г. могут приобрести подписчики только через НЭБ. Редакция журнала «Медицинская радиология и радиационная безопасность» в соответствии с договором с НЭБ поставляет ей в полном объеме выпускаемую продукцию с 2005 г. по настоящее время.
Основным рабочим языком журнала является русский, дополнительный язык – английский, который используется для написания названий статей, сведений об авторах, аннотаций, ключевых слов, списка литературы.
С 2017 г. журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность» перешел на цифровую идентификацию публикаций, присвоив каждой статье идентификатор цифрового объекта (DOI), что значительно ускорило поиск местонахождения статьи в Интернете. В дальнейшем в планах развития журнала «Медицинская радиология и радиационная безопасность» предполагается его издание в англоязычном варианте. С целью получения информации о публикационной активности журнала в марте 2015 года на сайте журнала был помещен счетчик обращений читателей к материалам, выложенным на сайте с 2005 г. по настоящее время. В течение 2015 – 2016 гг. в среднем было не более 100 – 170 обращений в день. Размещение ряда статей, а также электронных версий профильных монографий и сборников в открытом доступе резко увеличило число обращений на сайт журнала до 500 – 800 в день, а общее число посещений сайта к началу 2019 г. составило 527 тыс.
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ, по данным на начало 2019 г., составил 0,447, с учетом цитирования из всех источников – 0,614, а пятилетний импакт-фактор РИНЦ – 0,359.
Выпуски журналов
СОДЕРЖАНИЕ № 5 - 2025
Смотреть журнал целиком в PDF-формате 
| РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ |
5 |
Цитогенетические эффекты воздействия соединений трития на клетки млекопитающих Роднева С.М., Сычева Л.П., Гурьев Д.В. |
|||
|
11 |
Мысина Е.А., Колманович Д.Д., Попова Н.Р., Бокль, Б.А., Пивоваров Н.А., Чукавин Н.Н., Савинцева И.В., Винник Д.А., Попов А.Л. |
||||
|
18 |
Эффективность препарата индралин при гамма-облучении мелких, средних и крупных лабораторных животных Бушманов А.Ю., Соловьев В.Ю., Зорин В.В., Никитенко О.В., Бычкова Т.М., Лебедев А.О., Иванов А.А., Зрилова Ю.А., Астрелина Т.А., Брунчуков В.А., Рождественский Л.М., |
||||
|
23 |
Игнатов М.А., Чигасова А.К., Осипов А.А., Воробьева Н.Ю., Федотов Ю.А., Алексеев Дн.М., Гимадова Т.И., Башков А.Н., Удалов Ю.Д., Осипов А.Н. |
||||
|
28 |
Кодинцева Е.А., Аклеев А.А. |
||||
| РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ |
36 |
Котеров А.Н., Ушенкова Л.Н., Удалов Ю.Д. |
|||
|
53 |
Актуальные задачи управления радиационной защитой персонала Проскурякова Н.Л., Симаков А.В., Абрамов Ю.В., Алферова Т.М. |
||||
| РАДИАЦИОННАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ |
58 |
Изучение отдалённых последствий воздействия диагностического излучения: возможности и перспективы Осипов М.В., Дружинина П.С., Сокольников М.Э. |
|||
|
|
63 |
Азизова Т.В., Григорьева Е.С., Хамада Н. |
|||
|
70 |
Корело А.М., Максютов М.А., Чекин С.Ю., Туманов К.А., |
||||
| ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА |
75 |
Галстян И.А., Бушманов А.Ю., Кончаловский М.В., Нугис В.Ю., Метляева Н.А., Щербатых О.В., Юнанова Л.А. |
|||
|
ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА |
82 |
Васильев А.Ю., Леонов С.В., Блинов (м) Н.Н., Потрахов Н.Н., Леонова Л.А., Сахаров А.И. |
|||
|
87 |
Использование методик лучевой диагностики при травматическом пневмотораксе (клинический случай) Маткевич Е.И., Башков А.Н., Бажанова Ю.А., Дога В.И., |
||||
|
93 |
Применение радиомики в мрт-исследованиях метастатических поражений печени Неустроев В.П., Удалов Ю.Д., Муслимов М.И., Мингазова Э.Н. |
||||
| ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ |
98 |
Маливанова Т.Ф., Астрелина Т.А., Кобзева И.В., Сучкова Ю.Б., Усупжанова Д.Ю., Брунчуков В.А., Никитина В.А., Головкова А.И., Осташкин А.С., Любаева Е.С., Сухова М.Ю., Удалов Ю.Д. |
|||
| РАДИАЦИОННАЯ ФИЗИКА, ТЕХНИКА И ДОЗИМЕТРИЯ |
104 |
Оценка равномерности распределения дозы в теле пациента при тотальном облучении Лебеденко И.М., Санникова Е.О., Шастина Е.Н., Раннев Е.С. |
|||
Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 5
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-5-10
С.М. Роднева, Л.П. Сычева, Д.В. Гурьев
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТРИТИЯ НА КЛЕТКИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Контактное лицо: Софья Михайловна Роднева, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Индукция хромосомных аберраций в стимулированных и нестимулированных к делению лимфоцитах периферической крови человека при воздействии тритиевой воды (HTO);
2. Индукция микроядер в лимфоцитах периферической крови при воздействии трития;
3. Оценка относительной биологической эффективности соединений трития в цитогенетических исследованиях.
Заключение
Ключевые слова: тритий, хромосомные аберрации, лимфоциты, микроядра, ОБЭ
Для цитирования: Роднева С.М., Сычева Л.П., Гурьев Д.В. Цитогенетические эффекты воздействия соединений трития на клетки млекопитающих // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 5. С. 5–10. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-5-10
Список литературы
1. Gueguen Y., Priest N.D., Dublineau I., Bannister L., Benderitter M., Durand C., et al. in Vivo Animal Studies Help Achieve International Consensus on Standards and Guidelines for Health Risk Estimates for Chronic Exposure to Low Levels of Tritium in Drinking Water. Environ Mol Mutagen. 2018;59;7:586-94. doi: 10.1002/EM.22200. PMID: 30151952.
2. Tanaka К., Sawada S., Kamada N. Relative Biological Effectiveness and Dose Rate Effect of Tritiatcd Water on Chromosomes in Human Lymphocytes and Bone Marrow Cells. Mutat Res. 1994;323;1-2:53-61. doi: 10.1016/0165-7992(94)90045-0. PMID: 7508567.
3. Bocian E., Ziemb-Zak В., Rosiek О., Sablinski J. Chromosome Aberrations in Human Lymphocytes Exposed to Tritiated Water in Vitro. Curr Top Radiat Res Q. 1978;12;1-4:168-81. PMID: 639545.
4. Prosser J.S., Lloyd D.C., Edwards A.A., Stather J.W. The Introduction of Chromosome Aberrations in Human Lymphocytes by Exposure to Tritiated Water in Vitro. Radiat Prot Dosim. 1983;4;1:21-26. doi: 10.1093/oxfordjournals.rpd.a081989.
5. Vulpis N. The Induction of Chromosome Aberrations in Human Lymphocytes by in Vitro Irradiation with Beta Particles from Tritiated Water. Radiat Res. 1984;97;3:511-18. doi: 10.2307/3576141. PMID: 6729027.
6. Balakrishnan S., Rao B.S. Cytogenetic Effects of Tritiated Water (НТО) in Human Peripheral Blood Lymphocytes in Vitro. Int J Hum Genet. 2004;4:237-42. doi: 10.1080/09723757.2004.11885900.
7. Snigireva G., Khaimovich T., Nagiba V. Estimation of Relative Biological Effectiveness of Tritium According to Chromosome Aberration Frequency in Human Blood Lymphocytes. Biophysics. 2011;56:364-70. doi: 10.1134/S0006350911020291.
8. Deng B., Hou J., Quan Yi., Dong L., Tan Z. Cytogenetic Effects of Low-Dose Tritiated Water in Human Peripheral Blood Lymphocytes – Experimental Studies on the Relative Biological Effectiveness and Chromosome Aberration Rate and CBMN in Human Blood Lymphocyte Irradiated by Tritium Low Dose Tritium β-Rays and 60Co γ-Rays. Open Journal of Clinical Diagnostics. 2015;5;4:125-35. doi: 10.4236/ojcd.2015.54021.
9. Scarpa G., Vulpis N., De Santis M.E., Vulpis G. The Dose Absorbed by Lymphocytes Irradiated in Vitro with Tritiated Water. Phys Med Biol. 1981;26:1137-44. doi: 10.1088/0031-9155/26/6/012. PMID: 7323151.
10. Dewey W.C., Humphrey R.M., Jones B.A. Comparisons of Tritiated Thymidine, Tritiated Water, and Cobalt-60 Gamma Rays in Inducing Chromosomal Aberrations. Rad Res. 1965;24;2:214-38. doi: 10.2307/3571572. PMID: 14282679.
11. Bond V.P., Feinendegen L.E. Intranuclear 3H-Thymidine: Dosimetric Radiological and Radiation Protection Aspects. Health Phys. 1966;12;8:1007-20. doi: 10.1097/00004032-196608000-00002. PMID: 5338817.
12. Brewen J.G., Olivieli G. The Kinetics of Chromatid Aberrations Induced in Chinese Hamster Cells by Tritium-Labeled Thymidine. Radiat Res. 1966;28:779-92. PMID: 5920291.
13. Wang H.C., Fedoroff S. The Effect of Tritiated Thymidine on Human Chromosomes in Vitro. 1971;7;2:74-9. URL: https://www.jstor.org/stable/4291586.
14. Hori Т.A., Nakai S. Unusual Dose-Response of Chromosome Aberrations Induced in Human Lymphocytes by Very Low Dose Exposure to Tritium. Mutation Res. 1978;50;1:101-10. doi: 10.1016/0027-5107(78)90065-9; PMID: 642962.
15. Huang С., Ninan T., Petricciani С. Extensive Chromosome Aberrations Caused by [3H] Thymidine Incorporation in a Diploid Monkey Cell Line DBS-FRhL-2. In Vitro. 1975;11;4:234-8. doi: 10.1007/BF02616339. PMID: 1176159.
16. Ueno A.М., Furuno-Fukushi I., Matsudaira H. Induction of Cell Killing, Micronuclei, and Mutation to 6-Thioguanine Resistance after Exposure to Low-Dose-Rate Gamma Rays and Tritiated Water in Cultured Mammalian Cells (L5178Y). Radiat Res. 1982;91;3:447-56. doi: 10.2307/3575884. PMID: 7122826.
17. Muller W.U., Streffer C., Molls M., et al. Radiotoxicities of [3H]Thymidine and of [3H]Arginine Compared in Mouse Embryos in Vitro. Radiat Res. 1987;110;2:192-8. doi: 10.2307/3576898. PMID: 3575650.
18. Straume T., Carsten A.L. Tritium Radiobiology and Relative Biological Effectiveness. Health Physics. 1993;65;6:657-72. doi: 10.1097/00004032-199312000-00005. PMID: 8244712.
19. Little M.P., Lambert B.E. Systematic Review of Experimental Studies of Relative Biological Effectiveness of Tritium. Rad Environm Bioph. 2008;47;1:71-93. doi: 10.1007/s00411-007-0143-y. PMID: 18071729.
20. CNSC. Tritium Studies Project Synthesis Report. Canadian Nuclear Safety Commission, 2011. INFO-0800. Revision 1. URL: https://www.nrc.gov/docs/ML1029/ML102990116.pdf.
21. UNSCEAR. Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. UNSCEAR 2016. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. Annex C, Biological Effects of Selected Internal Emitters – Tritium. United Nations, New York. URL: https://www.unscear.org/unscear/en/publications/2016.html.
22. Chopra C., Heddle J.A. Cytogenetic Measurements of the Relative Biological Effectiveness of Tritium. A Research Report Prepared for the Atomic Energy Control Board. Ottawa, Canada INFO-0287, 1988. URL: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/22/068/22068753.pdf.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках государственного контракта,
№ Н.2з.217.08.24.2199, тема НИР «Залп».
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.05.2025. Принята к публикации: 25.06.2025.
Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 5
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-18-22
А.Ю. Бушманов, В.Ю. Соловьев, В.В. Зорин, О.В. Никитенко, Т.М. Бычкова,
А.О. Лебедев, А.А. Иванов , Ю.А. Зрилова, Т.А. Астрелина, В.А. Брунчуков,
Л.М. Рождественский, Ю.А. Федотов, Т.И. Гимадова, Л.Ю. Мершин,
А.С. Кретов, Т.Г. Шлякова, А.Н. Осипов
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕПАРАТА ИНДРАЛИН ПРИ ГАММА-ОБЛУЧЕНИИ МЕЛКИХ, СРЕДНИХ И КРУПНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Контактное лицо: Владимир Юрьевич Соловьев, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ
Цель: Оценка эффективности препарата индралин в экспериментах на мелких, средних и крупных лабораторных животных.
Материал и методы: В качестве объектов исследования брались аутбредные мыши-самцы линии ICR (CD-1) SPF-категории, кролики породы «Советская шиншилла», мини-свиньи светлогорской породы и собаки бигль. Экспериментальные животные содержались в конвенциональных условиях, на стандартном гранулированном корме и водопроводной питьевой воде. При проведении исследований в качестве источников излучения использовались радионуклидная установка ГУТ200М (60Со) и установка генерации тормозного фотонного излучения на базе импульсного линейного резонансного ускорителя электронов ИЛУ-14. Мыши, мини-свиньи и собаки подвергались облучению на установке ГУТ200М (60Со), кролики – на установке ИЛУ-14. Доза излучения контролировалась термолюминисцентными дозиметрами в режиме индивидуальной дозиметрии сопровождения. В качестве биологического эффекта оценивалась 30-суточная выживаемость для мышей и кроликов и 45-суточная – для крупных лабораторных животных (мини-свиней и собак). На первом этапе проводилась оценка зависимости доза–эффект для всех экспериментальных животных, оценивались условия облучения, обеспечивающие 80–90 %-ю гибель животных. На втором этапе проводилась оценка эффективности применения препарата индралин.
Результаты: Получены следующие оценки: LD50/30: мыши – 7,9±0,2 Гр, кролики – 9,6±0,3 Гр; LD50/45: мини-свиньи – 2,7±0,2 Гр, собаки – 2,4±0,3 Гр; LD84/30: мыши – 8,7±0,4 Гр, кролики – 10,0±0,2 Гр; LD84/45: мини-свиньи – 3,1±0,2 Гр, собаки – 3,2±0,2 Гр. В эксперименте на мышах: при облучении в дозах 8,7 и 10,3 Гр в контроле выживших мышей не было, при использовании препарата индралин доля выживших животных составила 68 % и 38 % соответственно. В эксперименте на мини-свиньях: в контроле 9 % выживших, с индралином – 75 %; для собак: в контроле 14 % выживших, с индралином – 86 %. В эксперименте на кроликах положительный эффект проявился незначительно: не было выживших в контроле, при применении препарата индралин в дозе 21 мг/кг доля выживших – 15 %, а в дозе 37,5 мг/кг – 25 %.
Выводы: В эксперименте на мелких, средних и крупных лабораторных животных подтверждена высокая эффективность препарата индралин при его применении в регламентированных дозах за 10–15 мин до облучения.
Ключевые слова: внешнее фотонное излучение, лабораторные животные, выживаемость, радиозащитные препараты, индралин
Для цитирования: Бушманов А.Ю., Соловьев В.Ю., Зорин В.В., Никитенко О.В., Бычкова Т.М., Лебедев А.О., Иванов А.А., Зрилова Ю.А., Астрелина Т.А., Брунчуков В.А., Рождественский Л.М., Федотов Ю.А., Гимадова Т.И., Мершин Л.Ю., Кретов А.С., Шлякова Т.Г., Осипов А.Н. эффективность препарата индралин при гамма-облучении мелких, средних и крупных лабораторных животных // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 5. С. 18–22. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-18-22
Список литературы
1. Васин М.В. Классификация противолучевых средств как отражение современного состояния и перспективы развития радиационной фармакологии // Радиационная биология. Радиоэкология. 2013. Т.53. № 5. С. 459-467. doi: 10.7868/S0869803113050160.
2. Ильин Л.А., Рудный Н.М., Суворов Н.Н., Чернов Г.А., Антипов В.В., Васин М.В. Давыдов Б.И., Михайлов П.П. Индралин – радиопротектор экстренного действия. Противолучевые свойства. Фармакология, механизм действия, клиника. М.: Минздрав РФ, 1994. 436 с.
3. Васин М.В., Ильин Л.А., Ушаков И.Б. Феномен противолучевой защиты индралином крупных животных (собак) и его экстраполяция на человека // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2022. Т.67. №3. С. 5-12. doi:10.33266/1024-6177-2022-67-3-5-12
4. Васин М.В., Ковтун В.Ю., Ушаков И.Б., Афанасьев Р.В., Мирзоян Р.С., Ганьшина Т.С., Семенова Л.А., Королева Л.В., Галкин А.А. Способ снижения нежелательных побочных эффектов препарата Б-190: Патент № RU2575576C2: опубл. 20.02.2016. Бюл. № 5.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.05.2025. Принята к публикации: 25.06.2025.
Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 5
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-11-17
Е.А. Мысина, Д.Д. Колманович, Н.Р. Попова, Б.А. Бокль,
Н.А. Пивоваров, Н.Н. Чукавин, И.В. Савинцева, Д.А. Винник, А.Л. Попов
3D КЛЕТОЧНЫЙ СФЕРОИД КАК РЕЛЕВАНТНАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ СКРИНИНГА ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ НАНОРАДИОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
Контактное лицо: А.Л. Попов, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ:
Цель: Монослой клеток (2D культура) используется на протяжении десятилетий для скрининга биологической активности различных биомолекул, наноконъюгатов и других терапевтических агентов. Однако, 2D культура не может полностью воспроизвести реальные физиологические структуры и условия организма человека, в частности, организацию и микроокружение солидной опухоли. Это создаёт значительные ограничения для проведения релевантных трансляционных исследований биологического эффекта новых терапевтических препаратов и подходов к лучевой терапии опухолей. Для преодоления данных ограничений разрабатываются и внедряются в использование модели на основе 3D клеточных сфероидов, которые позволяют наиболее достоверно воспроизвести структуру и условия солидной опухоли, включая формирование трёхмерного межклеточного матрикса, характерной зональности и соответствующую экспрессию генов. Цель данной работы – создание экспериментальной модели 3D клеточного сфероида, сформированного на основе клеток опухоли молочной железы мыши линии EMT6/P, и её валидация в условиях облучения рентгеновским излучением для скрининга потенциальных нанорадиосенсибилизаторов.
Материалы и методы: Формирование 3D клеточного сфероида и оценка биологического воздействия на него рентгеновского излучения выполнялись на культуре клеток линии EMT6/P (карцинома молочной железы мыши). Для формирования клеточных сфероидов использовался метод «висячей капли». Облучение клеточных сфероидов проводили на рентгеновской установке РУТ-15 в дозе 0–10 Гр. Анализ жизнеспособности клеток после облучения оценивали методом проточной цитометрии с использованием окрашивания суспензии клеток набором флуоресцентных красителей Annexin V-FITC/йодид пропидия. Оценку миграционной активности клеток облученного сфероида оценивали путем анализа конфлюэнтности после переноса сфероида на адгезивный пластик.
Результаты: Показано дозозависимое снижение миграционной активности клеток после облучения рентгеновским излучением в диапазоне доз 1–10 Гр. Установлено, что дозы 6–8 Гр являются оптимальными для анализа потенциальных радиосенсибилизаторов методом оценки миграционной активности клеток. На примере цитрат-стабилизированных наночастиц оксида церия (СеО2) показана возможность использования данной модели для экспресс-скрининга наноматериалов, обладающих радиосенсибилизирующим действием.
Заключение: Разработан и валидирован метод формирования 3D клеточных сфероидов из клеток линии EMT6/P. Подобрана оптимальная доза облучения рентгеновским излучением полученного клеточного сфероида для экспресс-скрининга потенциальных радиосенсибилизаторов. Подтверждена функциональность и воспроизводимость разработанной экспериментальной модели.
Ключевые слова: 3D клеточный сфероид, модель солидной опухоли, рентгеновское излучение, радиосенсибилизация
Для цитирования: Мысина Е.А., Колманович Д.Д., Попова Н.Р., Бокль, Б.А., Пивоваров Н.А., Чукавин Н.Н., Савинцева И.В., Винник Д.А., Попов А.Л. 3D клеточный сфероид как релевантная экспериментальная модель для скрининга потенциальных нанорадиосенсибилизаторов // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 5. С. 11–17. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-11-17
Список литературы
1. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L., Laversanne M., Soerjomataram I., Jemal A., Bray F. Global Cancer Statistics 2020: Globocan Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA. A Cancer Journal for Clinicians. 2021. Vol. 71. Global Cancer Statistics 2020;3:209-249.
2. Kapałczyńska M., Kolenda T., Przybyła W., Zajączkowska M., Teresiak A., Filas V., Ibbs M., Bliźniak R., Łuczewski Ł., Lamperska K. 2D and 3D Cell Cultures - a Comparison of Different Types of Cancer Cell Cultures. Archives of Medical Science: AMS. 2018;14;4:910-919.
3. Zhang C., Sui Y., Liu S., Yang M. In Vitro and in Vivo Experimental Models for Cancer Immunotherapy Study. Current Research in Biotechnology. 2024;7:100210.
4. Baker B.M., Chen C.S. Deconstructing the Third Dimension ‒ How 3D Culture Microenvironments Alter Cellular Cues. Journal of Cell Science. 2012;125;13:3015-24. doi: 10.1242/jcs.079509.
5. Gunti S., Hoke A.T.K., Vu K.P., London N.R. Organoid and Spheroid Tumor Models: Techniques and Applications. Cancers. 2021;13;4:874. doi: 10.3390/cancers13040874
6. Rofstad E.K. Growth and Radiosensitivity of Malignant Melanoma Multicellular Spheroids Initiated Directly from Surgical Specimens of Tumours in Man. British Journal of Cancer. 1987; 54;4:569-578.
7. Rofstad E.K., Wahl A., Brustad T. Radiation Response of Human Melanoma Multicellular Spheroids Measured as Single Cell Survival, Growth Delay, and Spheroid Cure: Comparisons with the Parent Tumor Xenograft. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics. 1986;
12;6:975-982.
8. Wheldon T.E., Livingstone A., Wilson L., O’Donoghue J., Gregor A. The Radiosensitivity of Human Neuroblastoma Cells Estimated from Regrowth Curves of Multicellular Tumour Spheroids. The British Journal of Radiology. 1985;58;691:661-664.
9. Wei Q., Xu W., Han M., Dong Q., Fu Z., Diao, Liu H., Xu J., Jiang H., Zheng S., Gao J.-Q., Jiang H. Doxorubicin-Mediated Radiosensitivity in Multicellular Spheroids from a Lung Cancer Cell Line is Enhanced by Composite Micelle Encapsulation. International Journal of Nanomedicine. 2012;7:2661-2671.
10. Brüningk S.C., Rivens I., Box C., Oelfke U., Ter Haar G. 3D Tumour Spheroids for the Prediction of the Effects of Radiation and Hyperthermia Treatments. Scientific Reports. 2020;10;1:1653.
11. Bromma K., Beckham W., Chithrani D.B. Utilizing Two-Dimensional Monolayer and Three-Dimensional Spheroids to Enhance Radiotherapeutic Potential by Combining Gold Nanoparticles and Docetaxel. Cancer Nanotechnology. 2023;14;1:80.
12. Higashi Y., Matsumoto K., Saitoh H., Shiro A., Ma Y., Laird M., Chinnathambi S., Birault A., Doan T.L.H., Yasuda R., Tajima T., Kawachi T., Tamanoi F. Iodine Containing Porous Organosilica Nanoparticles Trigger Tumor Spheroids Destruction Upon Monochromatic X-Ray Irradiation: DNA Breaks and K-Edge Energy X-Ray. Scientific Reports. 2021;11;1:14192.
13. Tang J.L.Y., Moonshi S.S., Ta H.T. Nanoceria: an Innovative Strategy for Cancer Treatment. Cellular and Molecular Life Sciences: CMLS. 2023;80;2:46.
14. Ivanova O.S., Shekunova T.O., Ivanov V.K., Shcherbakov A.B., Popov A.L., Davydova G.A., Selezneva I.I., Kopitsa G.P., Tret’yakov Yu.D. One-Stage Synthesis of Ceria Colloid Solutions for Biomedical Use. Doklady Chemistry. 2011;437;2:103-106.
15. Li Y.Q., Guo Y.P., Jay V., Stewart P.A., Wong C.S. Time Course of Radiation-Induced Apoptosis in the Adult Rat Spinal Cord. Radiotherapy and Oncology. 1996;39;1:35-42.
16. Zamyatina E.A., Goryacheva O.A., Popov A.L., Popova N.R. Novel Pyrroloquinoline Quinone-Modified Cerium Oxide Nanoparticles and Their Selective Cytotoxicity Under X-Ray Irradiation. Antioxidants. 2024;13;12:1445.
17. Mysina E., Vinnik D., Pivovarov N., Popova N., Chukavin N., Popov A. Nanoceria Inhibit the Cell Migration from 3D Tumor Spheroid Formed From 4T1 Human Breast Cancer Cells. Biology and Life Sciences, 2025;16;2 (Print).
18. Hirschhaeuser F., Menne H., Dittfeld C., West J., Mueller-Klieser W., Kunz-Schughart L.A. Multicellular Tumor Spheroids: An Underestimated Tool is Catching up Again. Journal of Biotechnology. 2010;148;1:3-15.
19. Wojtkowiak J.W., Verduzco D., Schramm K.J., Gillies R.J. Drug Resistance and Cellular Adaptation to Tumor Acidic PH Microenvironment. Molecular Pharmaceutics. 2011;8;6:2032-2038.
20. West C.M., Sutherland R.M. The Radiation Response of a Human Colon Adenocarcinoma Grown in Monolayer, as Spheroids, and in Nude Mice. Radiation Research. 1987;112;1:105-115.
21. Schwachöfer J.H.M., Hoogenhout J., Kal H.B. The Radiation Response of a Human Lung Adenocarcinoma Grown in Monolayer, as Spheroids, and in Nude Mice. Lung Cancer. 1991;7;4:213-223.
22. Kornienko A.I., Teplonogova M.A., Shevelyova M.P., Popkov M.A., Popov A.L., Ivanov V.E., Popova N.R. Novel Flavin Mononucleotide-Functionalized Cerium Fluoride Nanoparticles for Selective Enhanced X-Ray-Induced Photodynamic Therapy. Journal of Functional Biomaterials. 2024;15;12:373.
23. Kolmanovich D.D., Romanov M.V., Khaustov S.A., Ivanov V.K., Shemyakov A.E., Chukavin N.N., Popov A.L. Proton Beam-Induced Radiosensitizing Effect of Ce0.8Gd0.2O2-x Nanoparticles Against Melanoma Cells in Vitro. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15;5:675-682.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Статья подготовлена в рамках гранта РНФ № 22-73-10231, https://rscf.ru/project/22-73-10231/.
Участие авторов. Е.А. Мысина – работа со сфероидами (культивировнаие, облучение, анализ жизнеспособности), Д.Д. Колманович– проточная цитометрия и анализ данных, Н.Р. Попова – научное редактирование текста, Б.А. Бокль – сбор и анализ литературного материала, Н.А. Пивоваров – сбор и анализ литературного материала, Н.Н. Чукавин – научное редактирование текста, И.В. Савинцева– культивирование клеток, Д.А. Винник– облучение сфероидов, А.Л. Попов – разработка дизайна исследования, научное руководство.
Поступила: 20.05.2025. Принята к публикации: 25.06.2025.
Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 5
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-23-27
М.А. Игнатов1, 2, А.К. Чигасова1, 2, 3, А.А. Осипов2, Н.Ю. Воробьева1, 2,
Ю.А. Федотов1, 2, Дн.М.Алексеев1, Т.И. Гимадова1, А.Н. Башков1,
Ю.Д. Удалов1,А.Н. Осипов1, 2
ИЗМЕНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ФОКУСОВ БЕЛКОВ РЕПАРАЦИИ ДНК В МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА, ОБЛУЧЕННЫХ НА КОМПЬЮТЕРНОМ ТОМОГРАФЕ
1 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москв
2 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва
3 Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва
Контактное лицо: Андреян Николаевич Осипов, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Реферат
Цель работы: Сравнительный анализ изменений количества фокусов γН2AX, 53BP1 и pATM в мезенхимальных стволовых/стромальных клетках (МСК) человека после облучения во время однократной и пятикратной последовательной компьютерной томографии (КТ). Дополнительно, в качестве позитивного контроля, исследовали изменения этих показателей после облучения клеток на рентгеновской установке в дозе 2000 мГр.
Материал и методы: В работе использовали первичную культуру МСК человека, полученную из коллекции ООО «БиолоТ» (Россия). Для облучения клеток использовали компьютерный томограф TOSHIBA AQUILION 64 (Япония). Дозиметрическое сопровождение осуществлялось термолюминесцентным методом с использованием алюмофосфатных дозиметров и дозиметров на основе бората магния. Для сравнительных исследований и получения позитивного контроля использовали рентгеновскую биологическую установку РУСТ-М1 (Россия), оснащенную двумя рентгеновскими излучателями (поглощенная доза 2000 мГр, мощность дозы 0.85 Гр/мин). Для количественной оценки фокусов γН2АХ, 53BP1 и pATM использовали иммуноцитохимическое окрашивание с использованием антител к γН2АХ, 53BP1 и pATM. Статистическую значимость оценивали с использованием дисперсионного анализа (ANOVA).
Результаты: Проведенные исследования показали, что облучение МСК во время КТ (поглощенные дозы в случае однократной КТ приблизительно 88 мГр) вызывает статистически значимое увеличение количества фокусов белков γН2AX, 53BP1 и pATM, регистрируемых через 0,5 ч после облучения. Однако уже через 24 ч после облучения не было отмечено статистически значимого повышенного количества остаточных фокусов γН2AX, 53BP1 и pATM по сравнению с контрольными значениями. В целом, комплексную оценку количества фокусов белков γН2AX, 53BP1 и pATM можно рекомендовать для ранней биодозиметрии облучения во время КТ.
Ключевые слова: компьютерная томография, рентгеновское излучение, малые дозы, мезенхимальные стволовые клетки, репарация ДНК, γH2AX, 53BP1, рАТМ
Для цитирования: Игнатов М.А., Чигасова А.К., Осипов А.А., Воробьева Н.Ю., Федотов Ю.А., Алексеев Дн.М., Гимадова Т.И., Башков А.Н., Удалов Ю.Д., Осипов А.Н. Изменения количества фокусов белков репарации ДНК в мезенхимальных стволовых клетках человека, облученных на компьютерном томографе // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 5. С. 23–27. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-5-23-27
Список литературы
1. Han M.A., Kim J.H. Diagnostic X-Ray Exposure and Thyroid Cancer Risk: Systematic Review and Meta-Analysis. Thyroid. 2018;28;2:220-8. doi: 10.1089/thy.2017.0159.
2. Krille L., Dreger S., Schindel R, Albrecht T, Asmussen M, Barkhausen J, et al. Risk of Cancer Incidence before the Age of 15 Years after Exposure to Ionising Radiation from Computed Tomography: Results from a German Cohort Study. Radiat Environ Biophys. 2015;54;1:1-12. doi: 10.1007/s00411-014-0580-3.
3. Kim E.E., Cenzer I., Graham F.J., Kang J., Lee S.J., Rustagi A.S. Time to Benefit for Lung Cancer Screening: a Systematic Review and Survival Meta-Analysis. Am J Prev Med. 2025:107736. doi: 10.1016/j.amepre.2025.107736.
4. Ostrowski M., Marjanski T., Rzyman W. Low-Dose Computed Tomography Screening Reduces Lung Cancer Mortality. Adv Med Sci. 2018;63;2:230-6. doi: 10.1016/j.advms.2017.12.002.
5. Bushmanov A., Vorobyeva N., Molodtsova D., Osipov A.N. Utilization of DNA Double-Strand Breaks for Biodosimetry of Ionizing Radiation Exposure. Environmental Advances. 2022:8. doi: 10.1016/j.envadv.2022.100207.
6. Mah L.J., El-Osta A., Karagiannis T.C. Gamma H2ax: a Sensitive Molecular Marker of DNA Damage and Repair. Leukemia. 2010;24;4:679-86. doi: 10.1038/leu.2010.6.
7. Pustovalova M.V., Nekrasov V.D., Andreev E.V., Fadeikina I.N., Leonov S.V., Nechaev A.N., et al. Synthesized Using β-Cyclodextrin Silver and Gold Nanoparticles as Radiosensitizers in Breast Cancer Radiotherapy. Medical Radiology and Radiation Safety. 2025;70;2:35-9. doi: 10.33266/1024-6177-2025-70-2-35-39.
8. Jakl L., Markova E., Kolarikova L., Belyaev I. Biodosimetry of Low Dose Ionizing Radiation Using DNA Repair Foci in Human Lymphocytes. Genes (Basel). 2020;11:1. doi: 10.3390/genes11010058.
9. Płódowska M., Krakowiak W., Węgierek-Ciuk A., Lankoff A., Szary K., Lis K., et al. Hypothermia Differentially Modulates the Formation and Decay of NBS1, γH2AX and 53BP1 Foci in U2OS Cells Exposed to Gamma Radiation. Scientific Reports. 2022;12:1. doi: 10.1038/s41598-022-09829-y.
10. Osipov A., Chigasova A., Yashkina E., Ignatov M., Vorobyeva N., Zyuzikov N., et al. Early and Late Effects of Low-Dose X-ray Exposure in Human Fibroblasts: DNA Repair Foci, Proliferation, Autophagy, and Senescence. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25:15. doi: 10.3390/ijms25158253.
11. Chigasova A.K., Pustovalova M.V., Osipov A.A., Korneva S.A., Eremin P.S., Yashkina E.I., et al. Post-Radiation Changes in The Number of Phosphorylated H2ax and Atm Protein Foci in Low Dose X-Ray Irradiated Human Mesenchymal Stem Cells. Medical Radiology and Radiation Safety. 2024;69;1:15-9. doi: 10.33266/1024-6177-2024-69-1-15-19.
12. Korneva S.A., Chigasova A.K., Osipov A.A., Ignatov M.A., Vorobyova N.Y., Saburov V.O., et al. Post-Irradiation Changes in the Number of γH2ax and Patm Protein Foci in Human Mesenchymal Stem Cells Irradiated with 14.1 MeV Neutrons. Medical Radiology and Radiation Safety. 2025;70;3:11-5. doi: 10.33266/1024-6177-2025-70-3-11-15.
13. Osipov A.A., Chigasova A.K., Yashkina E.I., Ignatov M.A., Vorobyеva N.Y., Osipov A.N. Link between Cellular Senescence and Changes in The Number and Size of Phosphorylated Histone H2ax Foci in Irradiated Human Fibroblasts. Medical Radiology and Radiation Safety. 2024;69;3:13-8. doi: 10.33266/1024-6177-2024-69-3-13-18.
14. Noubissi F.K., McBride A.A., Leppert H.G., Millet L.J., Wang X., Davern S.M. Detection and Quantification of Gamma-H2AX Using a Dissociation Enhanced Lanthanide Fluorescence Immunoassay. Sci Rep. 2021;11;1:8945. doi: 10.1038/s41598-021-88296-3.
15. Prabhu K.S., Kuttikrishnan S., Ahmad N., Habeeba U., Mariyam Z., Suleman M., et al. H2AX: A Key Player in DNA Damage Response and a Promising Target for Cancer Therapy. Biomed Pharmacother. 2024;175:116663. doi: 10.1016/j.biopha.2024.116663.
16. Rass E., Willaume S., Bertrand P. 53BP1: Keeping it Under Control, Even at a Distance from DNA Damage. Genes (Basel). 2022;13:12. doi: 10.3390/genes13122390.
17. Lei T., Du S., Peng Z., Chen L. Multifaceted Regulation and Functions of 53BP1 in NHEJ‑Mediated DSB Repair (Review). Int J Mol Med. 2022;50:1. doi: 10.3892/ijmm.2022.5145.
18. Bartova E., Legartova S., Dundr M., Suchankova J. A Role of the 53BP1 Protein in Genome Protection: Structural and Functional Characteristics of 53BP1-Dependent DNA Repair. Aging (Albany NY). 2019;11;8:2488-511. doi: 10.18632/aging.101917.
19. Shibata A., Jeggo P.A. ATM’s Role in the Repair of DNA Double-Strand Breaks. Genes (Basel). 2021;12:9. doi: 10.3390/genes12091370.
20. Marechal A., Zou L. DNA Damage Sensing by the ATM and ATR Kinases. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2013;5:9. doi: 10.1101/cshperspect.a012716.
21. Phan L.M., Rezaeian A.H. ATM: Main Features, Signaling Pathways, and Its Diverse Roles in DNA Damage Response, Tumor Suppression, and Cancer Development. Genes (Basel). 2021;12:6. doi: 10.3390/genes12060845.
22. Osipov A., Chigasova A., Belov O., Yashkina E., Ignatov M., Fedotov Y., et al. Dose Threshold for Residual γH2AX, 53BP1, pATM and p-p53 (Ser-15) Foci in X-ray Irradiated Human Fibroblasts. International Journal of Radiation Biology. 2025;101;3:254-63. doi: 10.1080/09553002.2024.2445581.
23. Gimadova T.I., Keirim-Markus I.B. Experience in Individual Skin Dosimetry at Workplaces and Associated Problems. Radiation Protection Dosimetry. 1991;39;1-3:161-4. doi: 10.1093/oxfordjournals.rpd.a081137.
24. Смирнов В.П., Боженко В.К., Гимадова Т.И., Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Иванов А.В. и др. Летальная доза для мышей при облучении импульсным тормозным излучением сверхвысокой мощности дозы на установке Ангара-5-1 // Физика плазмы. 2018. Т.44. №12. С. 1030-5 [Smirnov V.P., Bozhenko V.K., Gimadova T.I., Grabovsky E.V., Gritsuk A.N., Ivanov A.V., et al. Lethal Dose for Mice Irradiated with Pulsed Bremsstrahlung Radiation of Ultra-High Dose Rate at the Angara-5-1 Facility. Fizika Plazmy = Plasma Physics. 2018;44;12:1030-5 (In Russ.)]. doi: 10.1134/s0367292118120132.
25. Osipov A.N., Pustovalova M., Grekhova A., Eremin P., Vorobyova N., Pulin A., et al. Low Doses of X-Rays Induce Prolonged and ATM-independent Persistence of Gamma H2AX foci in Human Gingival Mesenchymal Stem Cells. Oncotarget. 2015;6;29:27275-87. doi: 10.18632/oncotarget.4739.
26. Ingram S.P., Warmenhoven J.W., Henthorn N.T., Chadiwck A.L., Santina E.E., McMahon S.J., et al. A computational Approach to Quantifying Miscounting of Radiation-Induced Double-Strand Break Immunofluorescent Foci. Commun Biol. 2022;5;1:700. doi: 10.1038/s42003-022-03585-5.
27. Pustovalova M., Аstrelina T.A., Grekhova A., Vorobyeva N., Tsvetkova A., Blokhina T., et al. Residual Gamma H2AX foci Induced by Low Dose X-Ray Radiation in Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells do not Cause Accelerated Senescence in the Progeny of Irradiated Cells. Aging (Albany NY). 2017;9;11:2397-410. doi: 10.18632/aging.101327.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследования выполнены при поддержке РНФ (проект № 23-14-00078).
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.05.2025. Принята к публикации: 25.06.2025.