Článek
V roce 1986 si havárie v jaderné elektrárně v Černobylu vyžádala masovou evakuaci obyvatel z postižené oblasti, vždyť úroveň radioaktivity byla po této katastrofě mnohonásobně vyšší než po výbuchu atomových bomb v Hirošimě a Nagasaki. Přesto mnoho rostlin a zvířat zůstalo v regionu a přežilo.
Jedna z posledních studií například odhalila, že vlci žijící v uzavřené zóně Černobylu si vyvinuli imunitu vůči rakovině. Stejně tak vědci nedávno identifikovali mikroskopické červy, kteří si v této nehostinné krajině udržují podobnou životaschopnost. Vědci z New York University (NYU) zjistili, že působení radiace nepoškodilo jejich genomy.
Záhadná změna
V poslední době se začíná ukazovat, že některá zvířata obývající uzavřenou zónu, vzdálenou 18,6 mil od elektrárny, se odlišují jak fyzicky, tak geneticky od svých protějšků žijících jinde. Tento fakt vyvolává u výzkumníků otázky ohledně dopadu dlouhodobé expozice záření na DNA, což by mohlo přinést cenné poznatky pro vědce zkoumající rakovinu u lidí.
„Černobyl byla tragédie nepochopitelného rozsahu, ale stále ještě nemáme dostatečný přehled o dopadech katastrofy na místní obyvatelstvo,“ uvedla Sophia Tintori, postdoktorandka na katedře biologie NYU a první autorka studie. „Mohla náhlá změna v prostředí favorizovat druhy, nebo dokonce jedince v rámci druhu, kteří jsou přirozeně odolnější vůči ionizujícímu záření?“
Za červy rovnou do Černobylu
Jedním ze způsobů, jak získat vhled do této otázky, je podívat se na hlístice – druhově nejbohatší i celkově nejpočetnější živočišné kmeny vůbec. Hlístice prokázaly pozoruhodnou odolnost; objevily se případy, kdy háďátka ožila po tisíciletích, kdy byla zmrazena v permafrostu. S jednoduchými genomy a krátkým životním cyklem nabízejí hlístice možnost studovat několik generací v relativně krátkém čase. Tato vlastnost je činí vynikajícími modelovými organismy pro výzkum širokého spektra biologických jevů, od vývoje po opravu DNA a reakci na toxiny. To je také důvod, proč se Tintori a její kolegové vydali kopat do Černobylu, aby našli háďátka druhu Oschieus tipulae, kteří obvykle žijí v půdě.
Sbírali je ze shnilého ovoce, opadaných listů a půdy v uzavřené zóně Černobylské jaderné elektrárny. Po této neobvyklé expedici převezli téměř 300 červů do laboratoře, kde je podrobili detailnímu zkoumání. Z těchto vzorků vybrali 15 červů druhu O. tipulae pro podrobnou analýzu genomu. Tyto vzorky byly poté pečlivě sekvenovány a výsledné genetické informace byly porovnány s genomy červů zejména z Filipín, Německa, Spojených států, Mauricia a Austrálie.
Hlístice pod mikroskopem. Diferenciální interferenční kontrast.
Je Černobyl bezpečný?
Analýza ukázala, že červi z oblasti elektrárny si byli geneticky podobnější než jejich globální protějšky, což souviselo s geografickou vzdáleností, ale k překvapení vědců nenesly žádné známky poškození DNA způsobeného radiací v černobylském prostředí.
Po pečlivé analýze genomu červů vědci nepřišli na žádné důkazy o rozsáhlých změnách v chromozomech, které by se očekávaly v prostředí s vysokou mírou mutagenního vlivu. Ačkoliv vědci zkoumali 20 různých kmenů červů, nenašli žádnou spojitost mezi rychlostí mutací u těchto drobných tvorů a intenzitou okolního záření.
Pro zajímavost prověřili, jak dobře se populace červů vyrovnává s poškozením DNA, a to prostřednictvím testů na jejich potomcích. Přestože každá linie projevovala odlišnou míru odolnosti, bylo pozoruhodné, že tato vlastnost nesouvisela s úrovní radiace v prostředí, kde se jejich předci pohybovali.
Tým tak dospěl k závěru, že neexistují přímé důkazy o vlivu radioaktivního záření na genetické charakteristiky červů.
„To neznamená, že Černobyl je bezpečný,“ podotýká Sophia Tintori. „Spíše to značí, že háďátka jsou opravdu odolní živočichové a dokážou odolat extrémní podmínkám.“
„Také nevíme, jak dlouho každý z červů, které jsme nasbírali, strávil v zóně, což nám brání určit, jakou úroveň expozice radioaktivitě každý červ a jeho předci za poslední čtyři desetiletí zažili,“ dodala.
Význam studie pro výzkum rakoviny
Zjištění ohledně odolnosti hlístic poskytuje vodítka k tomu, jak se může oprava DNA lišit od jednotlivce k jednotlivci, a mohla by vést k lepšímu pochopení přirozených variací u lidí a toho, proč někteří lidé častěji, než jiní trpí účinky karcinogenů.
To, jak různí jedinci určitého druhu reagují na poškození DNA, má pro výzkumníky v oblasti rakoviny prvořadý význam, když se snaží pochopit, proč se u některých lidí s genetickou predispozicí k rakovině rozvine nemoc, zatímco u jiných ne.
„Přemýšlení o individuálních reakcích na faktory prostředí, které poškozují DNA, nám pomůže lépe porozumět našim vlastním rizikovým faktorům,“ vysvětluje Sophia Tintori.
Tato studie tak může přispět k dalšímu pokroku v oblasti výzkumu rakoviny a přinést nové poznatky o její prevenci a léčbě.
Zdroj: New York University
Odkaz na studii: Tintori SC, Çağlar D, Ortiz P, Chyzhevskyi I, Mousseau TA, Rockman MV. Ozáření životního prostředí v Černobylu systematicky neovlivnilo genomy ani fenotypy tolerance k mutagenům u místních červů. bioRxiv [Preprint]. 2023 May 30:2023.05.28.542665. doi: 10.1101/2023.05.28.542665. PMID: 37398032; PMCID: PMC10312484.
