Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2014. Том 59. № 1. С. 5-19

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ

А.Н. Котеров

ИСТОРИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О НЕСТАБИЛЬНОСТИ ГЕНОМА ПРИ МАЛЫХ ДОЗАХ РАДИАЦИИ. НАУЧНАЯ ТОЧКА, ВЕРОЯТНО, ПОСТАВЛЕНА

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бурназяна ФМБА России, Москва. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Почему проблема нестабильности генома актуальна для радиационной эпидемиологии и радиационной безопасности?

2. Парадокс прошлых лет: утверждение о радиационно-индуцированной нестабильности генома (РИНГ) при малых дозах радиации господствует в обзорах и на научных форумах, но не в экспериментальных работах.

3. Публикации автора по РИНГ при малых дозах радиации и их первичные последствия:

3.1. «Международные» последствия.

3.2. «Российские» последствия.

4. Трактовка феномена РИНГ в документах международных организаций 2000-х гг.

5. Вероятный конец мифа о РИНГ при малых дозах радиации с низкой ЛПЭ (2012 г.)

6. Заключение.

Ключевые слова: радиационно-индуцированная нестабильность генома, малые дозы радиации, редкоионизирующее излучение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. Пер. с англ. – М.: Медиа Сфера, 1998, 352 с.
  2. United Nations. UNSCEAR 2006. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. Annex A. Epidemiological studies of radiation and cancer. United Nations. New York, 2008, pp. 17–322.
  3. United Nations. UNSCEAR 2006. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. Annex C. Non-targeted and delayed effects of exposure to ionizing radiation. United Nations. New York, 2009, pp. 1–79.
  4. United Nations. UNSCEAR 2012. Report to the General Assembly, with Scientific Annex. Biological mechanism of radiation action at low doses. New York, 2012, 35 p.
  5. BEIR VII Report 2006. Phase 2. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation. Committee to Assess Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation, National Research Council. (http://www.nap.edu/catalog/11340.html, см. также http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11340&page=11).
  6. International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 99. Low-dose Extrapolation of Radiation-related Cancer Risk. // Annals of the ICRP. Ed. by J. Valentin. Amsterdam – New-York: Elsevier, 2006, 147 p.
  7. Mothersill C., Seymour C. Lethal mutations and genomic instability. // Int. J. Radiat. Biol., 1997, vol. 71, no. 6, pp. 751–758.
  8. Mothersill C., Seymour C. Genomic instability after low dose irradiation: relationship to cell stress and implications for radiation protection. // In: «The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health». Ed. by WONUC, 2000. – Elsevier Science B. V., P. 59–63.
  9. Mothersill C., Seymour C. Radiation-induced bystander effects: past history and future directions. // Radiat. Res., 2001, vol. 155, no. 6, pp. 759–767.
  10. Wright E.G. Radiation-induced genomic instability: manifestations and mechanisms. // Int. J. Low Radiation, 2004, vol. 1, no. 2, pp. 231–241.
  11. Brooks A.L. Paradigm shifts in radiation biology: their impact on intervention for radiation-induced disease. // Radiat. Res., 2005, vol. 164, no. 4, pt. 2, pp. 454–461.
  12. Matsumoto H., Hamada N., Takahashi A. et al. Vanguards of paradigm shift in radiation biology: radiation-induced adaptive and bystander responses. // J. Radiat. Res. (Tokyo), 2007, vol. 48, no. 2, pp. 97–106.
  13. Koterov A.N. Genomic instability at exposure of low dose radiation with low LET. Mythical mechanism of unproved carcinogenic effects. // Int. J. Low Radiation, 2005, vol. 1, no. 4, pp. 376–451.
  14. Литтл Д.Б. Немишенные эффекты ионизирующих излучений: выводы применительно к низкодозовым воздействиям. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2007. Т. 47. № 3. С. 262–272.
  15. Пелевина И.И., Готлиб В.Я., Кудряшова О.В. и соавт. Нестабильность генома после воздействия радиации в малых дозах (в 10 километровой зоне аварии на ЧАЭС и в лабораторных условиях). // Радиац. биология. Радиоэкология, 1996. Т. 36. № 4. С. 546–560.
  16. Пелевина И.И., Готлиб В.Я., Кудряшова О.В., Антощина М.М. Развитие отдаленных последствий в потомках облученных клеток млекопитающих. // Онтогенез, 2001. Т. 32. № 1. С. 51–57.
  17. Мазурик В.К., Михайлов В.Ф. Радиационно-индуцированная нестабильность генома: феномен, молекулярные механизмы, патогенетическое значение. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2001. Т. 41. № 3. С. 272–289.
  18. Ахматуллина Н.Б. Отдаленные последствия действия радиации и индуцированная нестабильность генома. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2005. Т. 45. № 6. С. 680–687.
  19. Котеров А.Н. Малые дозы ионизирующей радиации: подходы к определению диапазона и основные радиобиологические эффекты. // В кн.: Радиационная медицина. Под общ. ред. Л.А. Ильина. Т. 1. Теоретические основы радиационной медицины. – М.: Изд. АТ, 2004. С. 871–925.
  20. Котеров А.Н. Отсутствие фактов нестабильности генома после облучения в малых дозах радиацией с низкой ЛПЭ клеток без явных дефектов и организма вне in utero. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2006. Т. 46. № 5. С. 585–596.
  21. Котеров А.Н. Малые дозы радиации: факты и мифы. Основные понятия и нестабильность генома. – М.: Изд-во «ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России», 2010, 283 с. (http://fmbcfmba.org/default.asp?id=6000).
  22. Абелев Г.И., Альтштейн А.Д., Белицкий Г.А. и соавт. Канцерогенез. Под. ред. Д.Г. Заридзе. – М.: Научный мир, 2000, 420 с.
  23. ICRP Publication 103. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. // Annals of the ICRP. Ed. by J. Valentin. – Amsterdam – New York: Elsevier, 2007, 329 p.
  24. Duesberg P., Li R., Fabarius A., Hehlmann R. The chromosomal basis of cancer. // Cell Oncol., 2005, vol. 27, no. 5–6, pp. 293–318.
  25. Andreev S.G., Eidelman Y.A., Salnikov I.V., Khvostunov I.K. Mechanistic modelling of genetic and epigenetic events in radiation carcinogenesis. // Radiat. Prot. Dosimetry, 2006, vol. 122, no. 1–4, pp. 335–339.
  26. Котеров А.Н. От очень малых до очень больших доз радиации: новые данные по установлению диапазонов и их экспериментально-эпидемиологические обоснования. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2013. Т. 58. № 2. С. 5–21.
  27. Dubrova Y.E., Plumb M., Brown J. et al. Radiation-induced germline instability at minisatellite loci. // Int. J. Radiat. Biol., 1998, vol. 74, no. 6, pp. 689–696.
  28. Trott K.R., Rosemann M. Molecular mechanisms of radiation carcinogenesis and the linear, non-threshold dose response model of radiation risk estimation. // In: «The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health». Ed. by WONUC, 2000. – Elsevier Science B.V., pp. 65–77.
  29. Feinendegen L.E. Evidence for beneficial low level radiation effects and radiation hormesis. // Brit. J. Radiol., 2005, vol. 78, no. 925, pp. 3–7.
  30. ХомазюкM., Ковальов О.С., Курсiна Н.В. Комбiнована дiя чинникiв радiацiйноi та нерадiацiйноi природи в розвитку iнфаркту мiокарда в учасникiв лiквiдацii наслiдкiв Чорнобильскоi катастрофи. // Матер. межд. научно-практич. конфер. «Отдаленные последствия действия ионизирующего излучения», Киев, 23–25 мая 2007. С. 151–152.
  31. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. 2-е изд. – М.: Высш. шк., 1984, 375 с.
  32. Seymour C.B., MothersillC. , Alper T. High yields of lethal mutations in somatic mammalian cells that survive ionizing radiation. // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 1986, vol. 50, no. 1, pp. 167–179.
  33. Mothersill C., Seymour C. The influence of lethal mutations on the quantification of radiation transformation frequencies. // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 1987, vol. 51, no. 4, pp. 723–729.
  34. Готлиб В.Я., Тапонайнен Н.Я., Пелевина И.И. Длительно существующие повреждения ДНК и выживаемость клеток млекопитающих. // Радиобиология, 1985. Т. 25. № 4. С. 435–443.
  35. Тапонайнен Н.Я., Готлиб В.Я., Пелевина И.И. Чувствительность к воздействию ингибиторов пострадиационной репарации и повторного облучения потомков облученных клеток. // Радиобиология, 1986. Т. 26. № 6. С. 755–760.
  36. Котеров А.Н. Радиационно-индуцированная нестабильность генома при действии малых доз радиации в научных публикациях и в документах международных организаций последних лет. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2009. Т. 54. № 4. С. 5–13.
  37. Kreja L., Greulich K.M., Fliedner T.M. et al. Stable chromosomal aberrations in haemopoietic stem cells in the blood of radiation accident victims. // Int. J. Radiat. Biol., 1999, vol. 75, no. 10, pp. 1241–1250.
  38. Слозина Н.М., Неронова Е.Г., Линская М.Н., Никифоров А.М. О некоторых сложностях в оценке радиационно-индуцированных мутагенных эффектов у человека. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2002. Т. 42. № 6. С. 684–686.
  39. Севанькаев А.В., Голуб Е.В., Хвостунов И.К. и соавт. Ретроспективная оценка доз в отдаленный пострадиационный период разными биологическими методами. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2004. Т. 44. № 6. С. 637–652.
  40. Хвастунов И.К., Севанькаев А.В. Актуальные проблемы оценки доз в отдаленный период после неконтролируемого облучения человек и перспективы их решения с помощью цитогенетического метода. // В сб. тез. докл. межд. конфер. «Новые направления в радиобиологии». Москва, 6–7 июня 2007 г. – М.: РУДН, 2007. С. 80–82.
  41. Любимова Н.Е., Воробцова И.Е. Влияние возраста и низкодозового облучения на частоту хромосомных аберраций в лимфоцитах человека. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2007. Т. 47. № 1. С. 80–85.
  42. United Nations. UNSCEAR 2000. Report to the General Assembly, with Scientific Annex. Annex J. Exposures and Effects of the Chernobyl Accident. – New York, 2000, pp. 451–566.
  43. Ильин Л.А., Иванов А.А., Кочетков О.А. и соавт. Техногенное облучение и безопасность человека. Под ред. Л.А. Ильина. – М.: Изд. АТ, 2006, 304 с.
  44. Котеров А.Н. Ограничения при распространении закономерностей для клеток in vitro на область радиационной медицины. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2009. Т. 54. № 5. С. 5–14.
  45. Власов В.В. Эпидемиология. Учебное пособие. 2-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006, 464 с.
  46. Котеров А.Н. Отсутствие экспериментальных фактов нестабильности генома после облучения в малых дозах клеток без дефектов в репарации ДНК. // Матер. межд. конф. «Медико-дозиметрические регистры – основа регламентации радиационной безопасности профессионалов и населения», июль 2004. – М., 2004. С. 47–48.
  47. Котеров А.Н. Заклинания о нестабильности генома после облучения в малых дозах. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2004. Т. 49. № 4. С. 55–72.
  48. Котеров А.Н. Заклинания о нестабильности генома после облучения в малых дозах. // Бюлл. по атомн. энергии, 2004. № 8. С. 46–57.
  49. Dugan L.C., Bedford J.S. Are chromosomal instabilities induced by exposure of cultured normal human cells to low- or high-LET radiation? // Radiat. Res., 2003, vol. 159, no. 3, pp. 301–311.
  50. Whitehouse C.A., Tawn E.J. No evidence for chromosomal instability in radiation workers with in vivo exposure to plutonium. // Radiat. Res., 2001, vol. 156, no. 5, pt. 1, pp. 467–475.
  51. Bouffler S.D., Haines J.W., Edwards A.A. et al. Lack of detectable transmissible chromosomal instability after in vivo or in vitro exposure of mouse bone marrow cells to 224Ra alpha particles. // Radiat. Res., 2001, vol. 155, no. 2, pp. 345–352.
  52. Котеров А.Н. По поводу статьи профессора Ю. Дуброва «Изгнание бесов из радиационной биологии» (минисателлиты). // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2005. Т. 50. № 4. С. 60–73.
  53. Neel J.V. Two recent radiation-related genetic false alarms: leukemia in West Cumbria, England, and minisatellite mutations in Belarus. // Teratology, 1999, vol. 59, no. 4, pp. 302–326.
  54. Satoh C., Kodaira M. Effects of radiation on children. // Nature, 1996, vol. 383, suppl. 3, pp. 226.
  55. Kodaira M., Izumi S., Takahashi N., Nakamura N. No evidence of radiation effect on mutation rates at hypervariable minisatellite loci in the germ cells of atomic bomb survivors. // Radiat Res., 2004, vol. 162, no. 4, pp. 350–356.
  56. Дуброва Ю.Е. Изгнание бесов из радиационной биологии. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2005. Т. 50. № 4. С. 56–59.
  57. Котеров А.Н. Нестабильность генома при действии редкоионизирующей радиации в малых дозах. Мифический механизм недоказанных канцерогенных эффектов. // Матер. межд. симп. «Хроническое радиационное воздействие. Биологические эффекты». Челябинск, 24–26 октября 2005. С. 9–10.
  58. Котеров А.Н. Нестабильность генома при действии редкоионизирующей радиации в малых дозах. Мифический механизм недоказанных канцерогенных эффектов. // Матер. V съезда по радиац. исследованиям. Москва, 10–14 апреля 2006. Т. 1. С. 88.
  59. Котеров А.Н., Жаркова Г.П., Бирюков А.П. Тандем радиационной эпидемиологии и радиобиологии для практики радиационной защиты. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2010. Т. 55. № 4. С. 55–84.
  60. Бирюков А.П., Котеров А.Н. Роль радиобиологии при оценке радиационного риска. // Медико-биологические проблемы жизнедеятельности (Гомель), 2010. № 1(3). С. 22–29.
  61. Koterov A.N., Biryukov A.P. Role of radiobiology for radiation epidemiology using for radiation protection. // Int. J. Low Radiation, 2010, vol. 7, no. 6, pp. 473–499.
  62. Котеров А.Н., Сидорович Г.И. Разнонаправленное изменение антиоксидантной активности в пламе (сыворотке) крови млекопитающих после воздействия радиации в большой и малой дозе. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2009. Т. 49. № 6. С. 671–680.
  63. Котеров А.Н. Дозовые закономерности немишенных эффектов радиации с низкой ЛПЭ. // В сборнике материалов V Съезда Радиобиологического общества Украины (Ужгород, 15–18 сентября 2009 г.), Ужгород, 2009. С. 91.
  64. Киселев М.Ф., Азизова Т.В., Аклеев А.В. и соавт. О работе 59-й сессии Научного комитета по действию атомной радиации ООН (НКДАР ООН) (Вена, 21–25 мая 2012 г.). // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2012. Т. 57. № 5. С. 11–19.
  65. Киселев М.Ф., Азизова Т.В., Аклеев А.В. и соавт. О работе 60-й сессии Научного комитета по действию атомной радиации ООН (НКДАР ООН) (Вена, 27–31 мая 2013 г.). // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2013. Т. 58. № 5. С. 62–72.
  66. Maxwell C.A., Fleisch M.C., Costes S.V. et al. Targeted and nontargeted effects of ionizing radiation that impact genomic instability. // Cancer Res., 2008, vol. 68, no. 20, pp. 8304–8311.
  67. Huang L., Kim P.M., Nickoloff J.A., Morgan W.F. Targeted and nontargeted effects of low-dose ionizing radiation on delayed genomic instability in human cells. // Cancer Res., 2007, vol. 67, no. 3, pp. 1099–1104.
  68. Zyuzikov N.A., Coates P.J., Parry J.M. et al. Lack of nontargeted effects in murine bone marrow after low-dose in vivo X irradiation. // Radiat. Res., 2011, vol. 175, no. 3, pp. 322–327.
  69. Rithidech K.N., Udomtanakunchai C., Honikel L.M., Whorton E.B. No evidence for the in vivo induction of genomic instability by low doses of 137Cs gamma rays in bone marrow cells of BALB/cj and C57BL/6j mice. // Dose–Response, 2012, vol. 10, no. 1, pp. 11–36.
  70. Vasil’eva G.V., Bezlepkin V.G., Lomaeva M.G. et al. AP-PCR assay of DNA alterations in the progeny of male mice exposed to low-level gamma-radiation. // Mutat. Res., 2001, vol. 485, no. 2, pp. 133–141.
  71. Фоменко Л.А., Васильева Г.В., Безлепкин В.Г. В эритроцитах костного мозга потомства мышей, подвергнутых хроническому гамма-облучению в малых дозах, повышена частота микроядер. // Известия АН. Серия биологическая, 2001. № 4. С. 419–423.
  72. Ullrich R.L., Davis C.M. Radiation-induced cytogenetic instability in vivo. // Radiat. Res., 1999, vol. 152, no. 2, pp. 170–173.
  73. Дуброва Ю.Е. Нестабильность генома среди потомков облученных родителей. Факты и их интерпретация. // Генетика, 2006. Т. 42. № 10. С. 1335–1347.
  74. Mughal S.K., Myazin A.E., Zhavoronkov L.P. et al. The dose and dose-rate effects of paternal irradiation on transgenerational instability in mice: a radiotherapy connection. // PLoS ONE, 2012, vol. 7, no. 7, pp. e41300–e41300.
  75. Dubrova Y.E., Jeffreys A.J., Malashenko A.M. Mouse minisatellite mutation induced by ionizing radiation. // Nat. Genet., 1993, vol. 5, no. 1, pp. 92–94.
  76. Джеймс П., Торп Н. Тайны древних цивилизаций. – М.: Эксмо, 2007, 864 с.
  77. Газиев А.И. Низкая эффективность репарации критических повреждений ДНК, вызываемых малыми дозами радиации. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2011. Т. 51. № 5. С. 512–529.
  78. Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения). – М.: Физматлит, 2004, 448 с.
  79. Сайт Института фундаментальной биологии и биотехнологии (ИФБиБТ) Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН (http://bio.sfu-kras.ru/). Презентации по учебным темам: «Радиационное поражение живой клетки» от 19.11.2012 г. и «Биологические эффекты малых доз ионизирующего излучения» от 26.11.2012 г. bio.sfu-kras.ru/files/1966_Tema7(L5)-2012a.ppt; bio.sfu-kras.ru/files/2183_Tema8(L6)-2012a.ppt