Американские ученые из Техасского университета выяснили, что космическая радиация оставляет в ДНК раковых клеток уникальный «мутационный отпечаток». Результаты этого исследования, опубликованные в журнале BMC Genomics, помогут оценить риск развития онкологии у астронавтов при будущих полетах на Марс.
Глубокий космос крайне опасен для живых организмов. За пределами магнитного поля Земли экипажи подвергаются воздействию галактических лучей, содержащих высокоэнергетические ионы, такие как ядра железа. В отличие от рентгеновского излучения, эти частицы оставляют в клетках плотные следы из разрушенной ДНК. Чтобы понять, какие именно опухоли вызывает такая радиация, специалисты секвенировали геном рака печени у мышей, облученных тяжелыми ионами или гамма-лучами.
Выяснилось, что космические опухоли имеют уникальные генетические характеристики. В них накапливается больше мутаций, а их структура содержит специфические разрывы хромосом. Например, в клетках, подвергшихся воздействию тяжелых ионов, ученые обнаружили структурные изменения в гене Cdk6, который управляет делением клеток. По словам биологов, такие поломки возникают, когда тяжелая частица разрывает двойную спираль ДНК, а клетка пытается сшить ее заново, соединяя неверные концы.
Кроме того, в радиационных опухолях часто мутировал ген бета-катенин, что точно повторяет картину развития невирусного рака печени у людей. Использование генетически разнообразных мышей сделало эксперимент максимально приближенным к реальным популяциям человека.
Открытие этих уникальных мутационных «паспортов» позволит врачам в будущем по одному только геному опухоли определять, вызвана ли она космической радиацией. Новый метод даст возможность разрабатывать более эффективную защиту экипажа и кораблей от опасных частиц.
Ранее ученые доказали, что геном человека устойчив к невесомости.