Поиск полиморфных вариантов кандидатных генов индивидуальной радиочувствительности

Актуальность. Цитогенетические нарушения (ЦН) лимфоцитов, индуцированные «малыми» дозами (до 100 мЗв) ионизирующего излучения (ИИ), являются основными цитогенетическими признаками индивидуальной радиочувствительности организма человека. Помимо репарации ДНК и гибели клеток, которые влияют на формирование ЦН и их элиминацию, вклад в последствия воздействия ИИ на клетку может реализоваться за счет изменений пролиферации клеток с нерепарированными дефектами ДНК. Определяющую роль в регуляции пролиферации клеток играет система циклинов и циклин-зависимых киназ, которые обеспечивают координацию митотических событий при прохождении клеточного цикла.

Цель. Оценить связь однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов клеточного цикла с повышенной частотой ЦН, возникших у персонала объекта использования атомной энергии, под действием долговременного техногенного профессионального облучения ИИ в диапазоне доз 100–500 мЗв.

Материалы и методы. Объектом исследования служила кровь 55 условно здоровых работников Сибирского химического комбината (СХК), подвергавшихся в процессе профессиональной деятельности долговременному техногенному радиационному воздействию (γ-излучение) в дозах 100–500 мЗв. Для всех обследованных лиц проводили стандартный цитогенетический анализ лимфоцитов крови. Геномную ДНК из крови работников выделяли с помощью набора QIAamp DNA Blood mini Kit (Qiagen, Германия). Генотипировали ДНК по 257 ОНП генов циклинов и межгенных областей вблизи генов циклинов с помощью ДНК-чипов высокой плотности CytoScan HD Array (Affymetrix, США).

Результаты. Установлено, что с учетом поправки Бонферрони имеются только статистически значимые связи ОНП с высокой частотой дицентрических хромосом, все остальные типы изученных ЦН не показали достоверных отличий. С повышенной частотой дицентрических хромосом, возникающих под действием долговременного техногенного профессионального облучения ИИ, ассоциирован rs803054 CCNI2.

Заключение. Обнаруженный ОНП (rs803054), рецессивный генотип которого ассоциирован с повышенной частотой дицентрических хромосом у работников СХК, подвергавшихся в процессе профессиональной деятельности долговременному техногенному радиационному воздействию (γ-излучение) в дозах 100–500 мЗв, можно рассматривать в качестве потенциального маркера индивидуальной радиочувствительности. Для подтверждения выявленных ассоциаций необходимы дальнейшие валидационные исследования на расширенной выборке людей, подвергавшихся долговременному техногенному профессиональному облучению ИИ.

1. Елисова T.В. Стабильные и нестабильные аберрации хромосом у человека и других млекопитающих в связи с вопросами биологической дозиметрии. Радиационная биология. Радиоэкология. 2008;48(1):14–27.

2. Балаева Л.С., Сипягина А.Е. Предикторы риска формирования радиационно-индуцированных стохастических заболеваний в поколениях детей из семей облученных родителей – актуальная проблема современности. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2019;64(1):7–14. DOI: 10.21508/1027-4065-2019-64-1-7-14.

3. Kim B.M., Hong Y., Lee S., Liu P., Lim J.H., Lee Y.H. et al. Therapeutic implications for overcoming radiation resistance in cancer therapy. Int. J. Mol. Sci. 2015;16(11):26880–26913. DOI: 10.3390/ijms161125991.

4. Maier P., Hartmann L., Wenz F., Herskind C. Cellular pathways in response to ionizing radiation and their targetability for tumor radiosensitization. Int. J. Mol. Sci. 2016;17(1):102. DOI: 10.3390/ijms17010102.

5. Baskar R., Lee K.A., Yeo R., Yeoh K.W. Cancer and radiation therapy: current advances and future directions. Int. J. Med. Sci. 2012;9(3):193–199. DOI: 10.7150/ijms.3635.

6. Freidin M.B., Vasilyeva E.O., Skobelskaya E.V., Goncharova I.A., Karpov A.B., Takhauov R.M. The prevalence and spectrum of chromosomal aberrations in workers of the Siberian Group of Chemical Enterprises. Bulletin of Siberian Medicine. 2005;(2):75–81.

7. Литвяков Н.В., Фрейдин М.Б., Халюзова М.В., Сазонов А.Э., Васильева Е.О., Альбах Е.Н. и др. Частота и спектр цитогенетических нарушений у работников Сибирского химического комбината. Радиационная биология. Радиоэкология. 2014;54(3):283–296. DOI: 10.7868/S0869803114030084.

8. Исубакова Д.С., Халюзова М.В., Литвяков Н.В., Брониковская Е.В., Yсова T.В., Tахауов Р.М. и др. Цитогенетические нарушения в лимфоцитах крови у работников Сибирского химического комбината, подвергавшихся профессиональному облучению. Радиационная биология. Радиоэкология. 2021;61(4):353–366. DOI: 10.31857/S0869803121040056.

9. Takhauov R.M., Karpov A.B., Albach E.N., Khalyuzova M.V., Freidin M.B., Litviakov N.V. et al. The bank of biological samples representing individuals exposed to long-term ionizing radiation at various doses. Biopreserv Biobank. 2015;13(2):72– 78. DOI: 10.1089/bio.2014.0035.

10. Choudhry S., Taub M., Mei R., Rodriguez-Santana J., Rodriguez-Cintron W., Shriver M.D. et al. Genome-wide screen for asthma in Puerto Ricans: evidence for association with 5q23 region. Hum. Genet. 2008;123(5):455–468. DOI: 10.1007/s00439-008-0495-7.

11. Снигирева Г.П. Последствия воздействий ионизирующих излучений: цитогенетические изменения в лимфоцитах крови человека. М.: МГY им. М.В. Ломоносова, 2009:402.

12. Liu C., Zhai X., Zhao B., Wang Y., Xu Z. Cyclin I-like (CCNI2) is a cyclin-dependent kinase 5 (CDK5) activator and is involved in cell cycle regulation. Sci. Rep. 2017;7:40979. DOI: 10.1038/srep40979.

13. Taneera J., Fadista J., Ahlqvist E., Zhang M., Wierup N., Renström E. et al. Expression profiling of cell cycle genes in human pancreatic islets with and without type 2 diabetes. Mol. Cell Endocrinol. 2013;375(1-2):35–42. DOI: 10.1016/j.mce.2013.05.003.

14. Lai D.M., Bi J.J., Chen Y.H., Wu Y.D., Huang Q.W., Li H.J. et al. CCNI2 plays a promoting role in the progression of colorectal cancer. Cancer Med. 2021;10(6):1913–1924. DOI: 10.1002/cam4.3504

15. Chen W., Zhou Y., Wu G., Sun P. CCNI2 promotes the progression of human gastric cancer through HDGF. Cancer Cell Int. 2021;21:661–673. DOI: 10.1186/s12935-021-02352-6.