Журнал «Знание-сила» - Знание-сила, 1997 № 06(840)

Маруки Ири, Маруки Тосико, «Ужасы Хиросимы»

Воздействие факторов окружающей среды, включая радиацию и ряд химических соединений, приводит, как известно, к увеличению частоты мутаций, то есть разнообразных изменений в наследственных особенностях потомков, отличающих их от родителей. При этом у потомков может изменяться число или строение хромосом, равно как и тонкая структура генов. В 1927 году американский генетик, впоследствии лауреат Нобелевской премии, Герман Меллер впервые показал: облучение рентгеновскими лучами приводит к заметному увеличению частоты мутаций у дрозофилы. Эта работа положила начало новому направлению в биологии — радиационной генетике. Благодаря многочисленным работам последних десятилетий мы теперь знаем, что при попадании элементарных частиц (гамма-кванты, электроны, протоны и нейтроны) в ядро, происходит ионизация молекул воды, которые, в свою очередь, нарушают химическую структуру ДНК. В этих местах происходят разрывы ДНК, что и приводит к возникновению дополнительных, индуцированных радиацией мутаций.

Но в 1946 году генетика человека как наука еще не существовала. Ученые даже не знали, сколько хромосом составляют геном человека. Поэтому с самого начала было принято решение исследовать частоту мертворождений, смертность, пороки развития и заболеваемость среди потомков облученных родителей. Позже, по мере развития генетики человека, у детей начали изучать изменчивость хромосом и некоторых генов. В конечном итоге была проведена колоссальная работа по анализу десятков тысяч потомков облученных родителей. Основ-' ной результат — полное отсутствие эффектов воздействия радиации на изученные признаки. И это при том, что многие родители получили достаточно высокие дозы облучения в момент взрыва бомб. При таких дозах генетические последствия радиации выявляются у мышей — наиболее близкого к человеку организма в радиационной биологии. Почему так получилось?

Ответ на этот вопрос лежит в самой природе признаков, изученных у японских детей. Причина смерти ребенха или его подверженности заболеваниям определяется, грубо говоря, либо воздействием неблагоприятных факторов среды (например, инфекция), либо наличием определенных генетических признаков, отрицательно сказывающихся на ребенке. Согласно современным данным, не более пяти процентов детской смертности связано с мутациями. Предположим для простоты, что в Японии до взрывов она составляла один процент, а частота мутаций после взрывов возросла в два раза. Тогда рост частоты мутаций приводит к такому незначительному увеличению общей детской смертности, обнаружить которое практически невозможно. Следовательно, изучение детской смертности не позволяет определить генетические последствия воздействия радиации у человека.

У японских детей были также изучены некоторые аномалии хромосом и мутации в ряде генов. Многие хромосомные мутации очень вредны, в своем большинстве они приводят к гибели плода (то есть к выкидышам), и их частота очень низка среди новорожденных. Теоретически радиация должна приводить к заметному росту частоты хромосомных аномалий у человека, но понятно, что изучать этот процесс надо среди плодов, а не на новорожденных. Подобные работы в Японии не проводились. Что касается большинства генов, кодирующих белки, то частота мутаций среди них очень низка. Надо исследовать по меньшей мере сто тысяч детей, чтобы найти одну мутацию по определенному гену. Ясно, что даже если после взрывов эта частота сильно изменилась, то обнаружить это можно, изучив не десятки (как было сделано в реальности), а сотни тысяч детей.

Светлана Алексиевич: — Беларусь сейчас — это не земля, это гигантская дьявольская лаборатории... Двадцать три процента территории — это зараженная земля, уже не пригодная к пахоте, жить на ней нельзя и не только в тридцатикилометровой зоне. Но ведь там живут два миллиона человек, из них семьсот тысяч детей. Для такой маленькой страны, как Белоруссия, это буквально национальная трагедия. Я могу сказать, что белорусы — первые люди, с которыми произошло то, что пока еще для всех тайна.

По количеству выброшенных радионуклидов Чернобыль превышает Хиросиму и Нагасаки в триста — триста пятьдесят раз. Говорят, что на зараженные земли можно будет вернуться через сорок тысяч или даже через миллиард лет. Какое-то библейское время! И что будет потом? Мое глубокое убеждение: Чернобыль — «хроника будущего», проблема следующего тысячелетия и вызов ему... Это технологическая версии светопреставления — человек замахнулся на все живое.

Из интервью журналу «Итоги»

Если подвести итоги многолетних генетических исследований в Хиросиме и Нагасаки, то они неутешительны. Были затрачены колоссальные средства, в работе принимали участие сотни американских и японских исследователей, а в результате стало очевидно, что радиационная генетика человека находится в тупике. Причина тому — полное отсутствие адекватных экспериментальных подходов к изучению генетических последствий воздействия радиации на человека. Если это так, то надо искать новые подходы.

В середине восьмидесятых годов у человека и других живых организмов был открыт новый класс последовательностей ДНК, получивших название минисателлиты. Они состоят из относительно коротких повторяющихся фрагментов ДНК длиной 10—60 нуклеотидов («букв», из которых построена ДНК), собранных вместе подобно вагонам в поезде. Мутации в мини-сателлитах приводят к изменению числа повторов, что очень напоминает работу сцепщика на железнодорожной станции, присоединяющего или отсоединяющего вагоны в составе. Самое главное: эти мутации происходят с неимоверной частотой, которая в тысячу с лишним раз превышает частоту для обычных генов. Если так, то изучив сотню-другую детей, можно найти во много раз больше мутаций среди минисателлитной ДНК, чем при анализе сотен тысяч детей, исследованных в отношении генов, кодирующих белки. А если частота мутаций в мини-сателлитах увеличивается при воздействии радиации, то надо проанализировать пару сотен детей, рожденных от облученных родителей, для того чтобы обнаружить изменения в частоте мутаций.

Если мини-сателлиты столь перспективны для радиационной генетики, то их надо использовать. Мы начали эти работы в 1991 году. В них принимали участие ученые трех стран — России, Великобритании и Беларуси. Большая их часть проводилась в Великобритании, в лаборатории профессора Алека Джеффрейза, который открыл мини-сателлиты в середине восьмидесятых годов. Сначала мы проверили, оказывает ли влияние радиация на мини-сателлитные мутации у лабораторных мышей. Оказалось, да, влияет: мы обнаружили практически двукратный рост частоты мутаций у облученных животных по сравнению с необлученными мышами. При изучении обычных генов результат можно было бы получить на десятках-сотнях тысяч животных. Нам же оказалось достаточно ISO мышей. Итак, во-первых, мини-сателлиты чувствительны к радиации, а во-вторых, они позволяют обнаруживать эффекты радиации при анализе очень малого числа потомков.