Низкие дозы радиации способствуют развитию раковых клеток

Ученые обнаружили, что низкие дозы облучения, эквивалентные трем процедурам КТ, которые считаются безопасными, дают раковым клеткам конкурентное преимущество по сравнению с нормальными клетками в здоровых тканях. Исследователи из Wellcome Sanger Institute и Кембриджского университета изучали влияние низких доз радиации на пищевод мышей.

Команда исследователей обнаружила, что низкие дозы радиации увеличивают количество клеток с мутациями в р53, хорошо известном генетическом изменении, связанном с раком. Однако предоставление мышам антиоксиданта перед облучением способствовало росту здоровых клеток, которые вытеснили и заменили мутантные клетки р53.

Результаты, опубликованные в Cell Stem Cell, показывают, что низкие дозы радиации способствуют распространению раковых клеток в здоровых тканях. Исследователи рекомендуют учитывать этот риск при оценке радиационной безопасности. Исследование также предлагает возможность разработки нетоксичных профилактических мер для снижения риска развития рака путем укрепления наших здоровых клеток для вытеснения и уничтожения раковых клеток.

Каждый день мы подвергаемся воздействию различных источников ионизирующего излучения, включая естественное излучение, а также важные медицинские процедуры, такие как компьютерная томография (КТ) и рентген.

Низкие дозы радиации, такие как облучение от медицинских аппаратов, считаются безопасными, поскольку они вызывают небольшое повреждение ДНК и, по-видимому, оказывают минимальное влияние на здоровье. До настоящего времени другие последствия воздействия низких уровней радиации оставались скрытыми, а значит, было трудно понять истинный риск, связанный с низкими дозами радиации.

Исследователи ранее показали, что наши нормальные ткани, такие как кожа, являются полем битвы, где мутантные клетки борются за пространство против здоровых клеток. У всех нас есть мутантные клетки, способные к раку, в здоровых тканях, в том числе с мутациями р53, число которых увеличивается с возрастом, но очень немногие из них в конечном итоге становятся раковыми.

В новом исследовании ученые показывают, что низкие дозы радиации повышают шансы в пользу способных к раку мутантных клеток в пищеводе. Исследователи дали мышам дозу облучения в 50 миллигрей, что эквивалентно трем или четырем КТ. В результате мутантные клетки р53 начали распространяться и вытеснять здоровые клетки.

Доктор Дэвид Фернандес-Анторан, автор работы, сказал: «Наши тела — это места непрерывной битвы за пространство между нормальными и мутантными клетками. Мы показываем, что даже низкие дозы радиации, подобно сумме трех КТ, могут увеличить шансы в пользу способных к раку мутантных клеток. Мы обнаружили дополнительный потенциальный риск развития рака в результате облучения, которое необходимо признать».

Затем исследователи дали мышам безрецептурный антиоксидант — N-ацетилцистеин (NAC) — перед воздействием того же уровня радиации. Команда ученых обнаружила, что антиоксидант дал нормальным клеткам импульс, необходимый для того, чтобы начать вытеснять и уничтожать мутантные клетки р53.

Однако один только антиоксидант не помог нормальным клеткам эффективно бороться с мутантными клонами.

«Предоставление мышам антиоксиданта перед воздействием низких доз радиации дало здоровым клеткам дополнительный импульс, необходимый для борьбы с мутантными клетками пищевода и их исчезновения. Однако мы не знаем, какой эффект окажет эта терапия на другие ткани — она ​​может помочь раковым клеткам стать сильнее. Что мы знаем, так это то, что длительное использование одних только антиоксидантов не эффективно для предотвращения рака у людей, согласно другим исследованиям».

Профессор Фил Джонс, ведущий автор из Wellcome Sanger Institute и Университета Кембриджа, сказал: «Процедуры медицинской визуализации с использованием излучения, такие как компьютерная томография и рентген, имеют очень низкий уровень риска — настолько низкий, что его трудно измерить. Наше исследование помогает лучше понять последствия низких доз радиации и риски, которые они могут нести. Для понимания последствий для людей необходимы дополнительные исследования».

Ученые предполагают, что исследование также выдвигает на первый план возможность разработки методов профилактики рака. Делая нормальные клетки более здоровыми, можно естественным образом выталкивать раковые клетки без каких-либо токсических побочных эффектов для пациента.

David Fernandez-Antoran et al, Outcompeting p53-Mutant Cells in the Normal Esophagus by Redox Manipulation, Cell Stem Cell (2019). DOI: 10.1016/j.stem.2019.06.011