Elterliche Bestrahlung ukrainischer Aufräumarbeiter und Evakuierter sowie Keimbahnmutationen bei ihren Nachkommen (Trio-Studie)

Daten zu generationsübergreifenden Auswirkungen nach nuklearen Unfällen sind wichtig, um die Folgen der Exposition der Eltern gegenüber ionisierender Strahlung vollständig zu verstehen. Bisher verfügten nur wenige Studien über eine ausreichende statistische Aussagekraft, um Auswirkungen in dem auf der Grundlage von Tierdaten erwarteten Ausmaß zu erkennen, und die meisten betrafen keine langwierigen Expositionen niedriger Dosen im Zusammenhang mit nuklearen Unfällen und deren Folgen. Obwohl die neuen Genomtechnologien bisher kaum genutzt wurden, wurden in den von Tschernobyl betroffenen Gebieten der Ukraine und Weißrusslands bei Kindern, die nach dem Unfall geboren wurden, übermäßig viele Minisatellitenmutationen beobachtet. Wir schlagen eine Studie über Eltern-Kind-Trios vor, bei denen mindestens ein Elternteil als Aufräumarbeiter (mittlere Dosis >= 100 mGy) und/oder als Evakuierter aus einem kontaminierten Gebiet (mittlere Dosis >= 50 mGy) der Tschernobyl-Strahlung ausgesetzt war. Die spezifischen Ziele bestehen darin, die generationsübergreifenden und De-novo-Mutationsraten des Spektrums genetischer Varianten in Trios zu untersuchen, insbesondere die Auswirkungen bei Kindern zu untersuchen und sie auf einen möglichen elterlichen Ursprung des Chromoms abzubilden. Zusammen mit langjährigen Mitarbeitern am Forschungszentrum für Strahlenmedizin (RCRM) in Kiew werden epidemiologische Daten für bis zu 450 Trios von Eltern mit präkonzeptionellen Dosen und ihren nicht exponierten Nachkommen gesammelt. Wir werden modernste Genomtechnologien verwenden, um die Genomlandschaft der Trios zu charakterisieren, um festzustellen, ob die Strahlenbelastung der Eltern mit genetischen Mutationen zusammenhängt, die auf die Nachkommen übertragen werden, indem wir De-novo-Mutationsraten, Minisatellitenmutationen und die Kopienzahl untersuchen Veränderungen und Variationen in der Telomerlänge. Die Analyse wird in peripherem Blut und/oder bukkalen Proben (wenn kein Blut verfügbar ist) von kompletten Vater-Mutter-Kind-Trios durchgeführt. Die Dosen der Gonaden vom Zeitpunkt des Unfalls bis zum Zeitpunkt der Empfängnis werden für alle Eltern anhand bestehender Aufzeichnungen, ergänzt durch Interviewdaten, rekonstruiert.

Trio-Probanden werden aus repräsentativen Bevölkerungsgruppen ausgewählt, die der Strahlung von Tschernobyl ausgesetzt waren und im klinisch-epidemiologischen Register des RCRM aktiv nachverfolgt werden. Um die spezifischen Auswirkungen der väterlichen und mütterlichen Strahlenexposition zu identifizieren, werden wir zunächst drei Gruppen von Probanden in fünf Kategorien auswählen: (1) exponierter Vater, nicht exponierte Mutter; (2) unexponierter Vater, exponierte Mutter; (3) beide Elternteile exponiert; (4) beide Elternteile waren nicht exponiert; und (5) eine Gruppe hochdosierter Notfallhelfer mit akutem Strahlensyndrom. Alle Triomitglieder werden zur Entnahme einer 20-ml-Blutprobe (oder Wangenzellen für diejenigen, die eine Aderlass-Operation ablehnen) in die RCRM-Ambulanz eingeladen. Beide Elternteile werden gebeten, einen allgemeinen Fragebogen auszufüllen, um demografische Daten und Lebensstildaten zu erhalten. Dann werden einer oder beide detaillierte Fragebögen zur Dosimetrie ausfüllen, die auf Formularen basieren, die in früheren Kooperationen mit RCRM verwendet wurden und von speziell geschulten Interviewern verwaltet werden. Sobald 50 Trios rekrutiert wurden (10 aus jeder der 5 Expositionskategorien), werden wir eine Zwischenbewertung der Teilnahmeraten, der Probenentnahme und -qualität sowie der Dosisrekonstruktion durchführen, um das Protokoll nach Bedarf zu ändern. Der analytische Ansatz wird darin bestehen, das Ausmaß genetischer Veränderungen bei den Nachkommen, insbesondere bei De-novo-Ereignissen, mit der präkonzeptionellen Strahlendosis der Eltern insgesamt und nach elterlicher Herkunft zu korrelieren. Die statistische Aussagekraft in Bezug auf De-novo-Mutationen ist mit über 90 % sehr hoch, bei Trends bei Minisatellitenmutationen jedoch etwas geringer. Die Studienergebnisse werden einen wichtigen Beitrag zum Wissen über die vererbbaren Auswirkungen einer Strahlenexposition mittlerer und niedriger Dosen auf den Menschen und zur Prognose des Strahlenrisikos leisten. Schließlich können Daten aus der Trio-Studie über dbGap mit der internationalen Gemeinschaft geteilt werden.