Поиск полиморфных вариантов кандидатных генов индивидуальной радиочувствительности

Abstract

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 (гамма-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). Гено- типировали 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 повышен¬ной частотой дицентрических хромосом у работников СХК, подвергавшихся в процессе профессиональной деятельности долговременному техногенному радиационному воздействию (гамма-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.

Background. Cytogenetic damage (CD) in lymphocytes induced by low doses (up to 0.1 Sv) of ionizing radiation (IR) is the main cytogenetic sign of individual radiosensitivity of the human body. In addition to DNA repair and cell death, which affect the formation of CD and its elimination, IR effects on the cell can be manifested through changes in proliferation of cells with unrepaired DNA damage. The system of cyclins and cyclin-dependent kinases (CDK), which provide coordination of mitotic events during passage of a cell through the cell cycle, plays a crucial role in regulation of cell proliferation. Aim To evaluate the relationship of single-nucleotide polymorphisms (SNPs) of cell cycle genes with an increased frequency of CD in workers of a nuclear power plant affected by chronic occupational radiation exposure in the dose range of 100-500 mSv. Materials and methods. The object of the study was blood of 55 conditionally healthy workers of Siberian Chemical Plant (SCP) who were affected by chronic occupational radiation exposure (gamma radiation) in the dose range of 100-500 mSv. A standard cytogenetic analysis of blood lymphocytes was performed for all examined individuals. Genomic DNA was isolated from the blood of the workers using the QIAamp DNA Blood Mini Kit (QIAGEN, Germany). DNA was genotyped using 257 SNPs of cyclin genes and neighboring intergenic regions using DNA microarrays from the high-density CytoScan HD Array (Affymetrix, USA). Results. Taking into account the Bonferroni correction, only statistically significant associations of SNPs with the frequency of dicentric chromosomes were found; all other types of chromosomal aberrations did not show statistical significance. The rs803054 CCNI2 was associated with an increased frequency of dicentric chromosomes arising under the influence of chronic occupational radiation exposure. Conclusion. The discovered SNP (rs803054), whose recessive genotype is associated with an increased frequency of dicentric chromosomes in workers of SCP exposed to radiation at doses of 100-500 mSv over a long time, can be considered as a potential marker of individual radiosensitivity. To confirm the identified associations, further validation studies are needed on an expanded sample of people affected by chronic occupational radiation exposure.