Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 2
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-2-23-26
Ю.А. Зрилова1, А.К. Чигасова1, 2, 3, М.А. Игнатов1, 2, Н.Ю. Воробьева1, 2,
А.А. Осипов2, В.О. Сабуров4, Е.И. Казаков4, С.Н. Корякин4,
Ю.А. Федотов1, 2, А.Ю. Бушманов1, А.Н. Осипов1, 2
НИЗКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕПАРАЦИИ ДНК
В ЛИМФОЦИТАХ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА,
ОБЛУЧЕННЫХ EX VIVO НЕЙТРОНАМИ С ЭНЕРГИЕЙ 14,1 МэВ
1 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
2 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва
3 Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва
4 Медицинский радиологический научный центр имени А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск
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: Оценка эффективности репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека, облученных ex vivo нейтронами с энергией 14,1 МэВ.
Материал и методы: Для исследований использовалась периферическая кровь трех физически здоровых мужчин-доноров в возрасте 28–40 лет. Забор периферической крови проводили в K2ЭДТА-вакутейнеры (Vacuette). У всех доноров было получено согласие на проведение данного исследования. Выделение лимфоцитов проводили путем центрифугирования в градиенте плотности фиколл-верографин 1,077 г/см3 (Histopaque, Sigma-Aldrich) в соответствии с прилагаемой инструкцией. Облучение клеток проводили в МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиале ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России на нейтронном генераторе НГ-14 (ФГУП «ВНИИА», Россия), обеспечившим поток нейтронов с энергией 14,1 МэВ, и гамма-терапевтическом аппарате «РОКУС-АМ» (АО «Равенство», Россия; кобальт-60, мощность дозы 0,5 Гр/мин) в дозах 0,1, 0,25 и 0,5 Гр. Для оценки эффектности репарации ДНК использовался метод ДНК-комет в щелочных условиях. Исследование проводили непосредственно после облучения и через 15 мин инкубации клеток в полной культуральной среде при 37 °С. В качестве критерия поврежденности ДНК использовали момент хвоста и % ДНК в хвосте ДНК-комет. Статистическую значимость оценивали с использованием дисперсионного анализа (ANOVA).
Результаты: Продемонстрировано, что эффективность репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека после воздействия нейтронов 14,1 МэВ ~ в 4–5 раз ниже, чем после воздействия гамма-излучения кобальта-60. Полученные результаты свидетельствуют, что в случае воздействия нейтронного излучения 14,1 МэВ вклад сложных, труднорепарируемых повреждений ДНК гораздо выше, чем при воздействии гамма-излучения, что и определяет высокую относительную биологическую эффективность нейтронного излучения.
Ключевые слова: быстрые нейтроны, лимфоциты, повреждения ДНК, репарация ДНК, метод ДНК-комет
Для цитирования: Зрилова Ю.А., Чигасова А.К., Игнатов М.А., Воробьева Н.Ю., Осипов А.А., Сабуров В.О., Казаков Е.И., Корякин С.Н., Федотов Ю.А., Бушманов А.Ю., Осипов А.Н. Низкая эффективность репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека, облученных ex vivo нейтронами с энергией 14,1 МэB // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 2. С. 23–26. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-2-23-26
Список литературы
1. Litvak M.L., Sanin A.B., Mitrofanov I.G., Bakhtin B., Jun I., Martinez-Sierra L.M., et al. Mars Neutron Radiation Environment from HEND/Odyssey and DAN/MSL Observations. Planetary and Space Science. 2020;184. doi: 10.1016/j.pss.2020.104866.
2. Bartlett D.T., Hager L.G., Tanner R.J., Steele J.D. Measurements of the High Energy Neutron Component of Cosmic Radiation Fields in Aircraft Using Etched Track Dosemeters. Radiation Measurements. 2001;33;3:243-53. doi: 10.1016/s1350-4487(00)00098-6.
3. Gordon K., Gulidov I., Fatkhudinov T., Koryakin S., Kaprin A. Fast and Furious: Fast Neutron Therapy in Cancer Treatment. International Journal of Particle Therapy. 2022;9;2:59-69. doi: 10.14338/ijpt-22-00017.
4. Baiocco G., Barbieri S., Babini G., Morini J., Alloni D., Friedland W., et al. The Origin of Neutron Biological Effectiveness as a Function of Energy. Scientific Reports. 2016;6;1. doi: 10.1038/srep34033.
5. Mikerov V., Barmakov Y.N., Bogolubov E., Ryzhkov V. Portable Neutron Generators of Vniia and Their Applications. Proceedings of International Workshop on Fast Neutron Detectors and Applications – PoS(FNDA2006)2007. DOI:10.22323/1.025.0023
6. Osipov A., Arkhangelskaya E., Vinokurov A., Smetaninа N., Zhavoronkov A., Klokov D. DNA Comet Giemsa Staining for Conventional Bright-Field Microscopy. International Journal of Molecular Sciences. 2014;15;4:6086-95. doi: 10.3390/ijms15046086.
7. Osipov A.N., Smetanina N.M., Pustovalova M.V., Arkhangelskaya E., Klokov D. The Formation of DNA Single-Strand Breaks and Alkali-Labile Sites in Human Blood Lymphocytes Exposed to 365-nm UVA Radiation. Free Radical Biology and Medicine. 2014;73:34-40. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.04.027.
8. Osipov A.N., Elakov A.L., Puchkov P.V., Pomerantseva M.D., Ramaiya L.K., Klokov D.Y., et al. The Estimation of Molecular and Cytogenetic Effects in Mice Exposed to Chronic Low Dose-Rate Gamma-Radiation. Russian Journal of Genetics. 2002;38;10:1140-1144. doi: 10.1023/a:1020644619267.
9. Osipov A.N., Klokov D.Y., Elakov A.L., Rozanova O.M., Zaichkina S.I., Aptikaeva G.F., et al. Comparison In Vivo Study of Genotoxic Action of High- Versus Very Low Dose-Rate γ-Irradiation. Nonlinearity in Biology, Toxicology, Medicine. 2004 Jul;2;3:223-232 doi: 10.1080/15401420490507521.
10. Grekhova A.K., Gorbacheva L.B., Ivanova N.A., Efimenko I.A., Osipov A.N. Comparative Studies of the Genotoxic Activity of a New Palladium (II) Acidocomplex and Cisplatin in Human Blood Lymphocytes in vitro. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2013;7;3:226-30. doi: 10.1134/s1990750813030050.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследования выполнены в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 1023112000035-8, шифр «Космос-ДНК»).
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.12.2024. Принята к публикации: 25.01.2025.