Эффекты нестабильности генома при облучении на разных протоколах КТ-сканирования. Результаты пилотного когортного исследования ex vivo
- Авторы: Охрименко С.Е.1,2, Ингель Ф.И.3, Рыжкин С.А.1,4, Ахальцева Л.В.3, Юрцева Н.А.3, Кривцова Е.К.3, Никитина Т.А.3, Коняшкина М.А.3, Семенова М.П.3, Блохин И.А.5, Гомболевский В.А.5,6
-
Учреждения:
- ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Министерства здравоохранения Российской Федерации
- ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России
- ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
- ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
- АНО «Институт искусственного интеллекта» (AIRI)
- Выпуск: Том 102, № 10 (2023)
- Страницы: 1112-1118
- Раздел: ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
- Статья опубликована: 24.11.2023
- URL: https://rjpbr.com/0016-9900/article/view/638324
- DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-10-1112-1118
- EDN: https://elibrary.ru/npwfvc
- ID: 638324
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Медицинское облучение является одним из ведущих источников облучения населения в мире. В последние десятилетия общее количество рентгеновских диагностических процедур значительно увеличилось, а с ростом объёма компьютерной томографии (КТ) связано и существенное повышение общей кумулятивной дозы облучения.
Цель работы — сравнение генотоксических эффектов облучения лимфоцитов крови человека с использованием различных протоколов КТ.
Материалы и методы. Среди пациентов разного пола и возраста, обратившихся за проведением профилактического обследования, случайным образом отобраны девять практически здоровых добровольцев (доноров), подписавших информированное согласие, для участия в эксперименте ex vivo. Четыре пробы венозной крови от каждого донора облучали на различных протоколах КТ (0,82–11,8 мЗв) в антропометрическом фантоме грудной клетки человека. Аликвоты каждой пробы культивировали в условиях блока цитокинеза, фиксировали и анализировали по протоколу цитомного анализа в микроядерном тесте.
Результаты. При облучении проб крови в режиме ультра-НДКТ (0,82 мЗв) обнаружен пик пролиферации ускоренно делящихся клеток и частот генетических повреждений в них, а также продемонстрирована высокая вероятность образования и закрепления генетических повреждений в поколениях делящихся клеток. Это указывает на повышенную генотоксичность и, вероятнее всего, на иммунотропность исследуемого режима облучения.
Ограничением исследования является недопустимость вовлечения в эксперимент или использование биоматериалов человека без получения его согласия, а также недопустимость причинения в процессе эксперимента физического вреда или вреда чести и достоинству человека.
Заключение. При выборе режимов КТ необходимо учитывать не только уровни эффективных доз, но и возможность развития эффектов нестабильности генома. Однако такой подход требует дополнительных генотоксических исследований протоколов КТ в диапазоне от < 1 до 100 мЗв.
Соблюдение этических стандартов. Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием человека в качестве субъекта», принятой на 18-й Генеральной Ассамблее ВМА (Хельсинки, Финляндия), с изменениями и дополнениями, включая принятые 64-й Генеральной Ассамблеей ВМА (Форталеза, Бразилия) в октябре 2013 г. Все доноры подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Участие авторов:
Охрименко С.Е., Ингель Ф.И. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Ахальцева Л.В., Юрцева Н.А., Кривцова Е.К., Никитина Т.А., Коняшкина М.А. — сбор и обработка материала;
Рыжкин С.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Семенова М.П. — редактирование;
Блохин И.А. — написание текста;
Гомболевский В.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Работа подготовлена в рамках научно-практического проекта в сфере медицины (№ ЕГИСУ: 123031500005-2) «Научное обоснование методов лучевой диагностики опухолевых заболеваний с использованием радиомического анализа».
Поступила: 08.08.2023 / Принята к печати: 26.09.2023 / Опубликована: 20.11.2023
Об авторах
Сергей Евгеньевич Охрименко
ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Министерства здравоохранения Российской Федерации;ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России
Автор, ответственный за переписку.
Email: ooniii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8282-1798
К.м.н. доцент, Федеральное государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России» 125993, докторант «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА, 123098 Москва, Россия,
e-mail: ooniii@mail.ru
РоссияФаина Исааковна Ингель
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: FIngel@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-2262-6800
Д.б.н., ведущий научный сотрудник отдела профилактической токсикологии и медико-биологических исследований Федерального государственного бюджетного учреждения «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства, 119992, Москва Россия,
e-mail: FIngel@cspmz.ru
РоссияСергей Александрович Рыжкин
ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Министерства здравоохранения Российской Федерации;ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: rsa777@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-2595-353X
Д.м.н., доцент, член-корреспондент АН Республики Татарстан, заведующий кафедрой радиотерапии и радиологии имени академика А.С. Павлова, профессор кафедры радиационной гигиены имени академика Ф.Г. Кроткова ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России,125284, Россия, город Москва, 2-й Боткинский проезд, дом 7; профессор кафедры общей гигиены ФГБОУ ВО Казанский ГМУ Минздрава России, 420012, Россия, город Казань, ул. Бутлерова, дом 49
e-mail: rsa777@inbox.ru
РоссияЛюдмила В. Ахальцева
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: LAhalceva@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-3619-3858
Канд. биол. наук, старший научный сотрудник, отдел профилактической токсикологии и медико-биологических исследований. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России, Москва, 119121, Москва России
e-mail: LAhalceva@cspmz.ru
РоссияНадежда А. Юрцева
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: NYUurceva@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0001-5031-2916
Младший научный сотрудник, отдел профилактической токсикологии и медико-биологических исследований. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России, 119121, Москва России
e-mail: NYUurceva@cspmz.ru
РоссияЕлена К. Кривцова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: e_k_krivcova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5039-8980
Научный сотрудник, отдел профилактической токсикологии и медико-биологических исследований. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России, 119121, Москва
e-mail: e_k_krivcova@mail.ru
РоссияТатьяна А. Никитина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: TNikitina@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0003-0866-5990
Биолог, отдел профилактической токсикологии и медико-биологических исследований Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России, 119121, Москва
e-mail: TNikitina@cspmz.ru
РоссияМария А. Коняшкина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: MKonyashkina@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-8319-1329
Канд. биол. наук, научный сотрудник, отдел профилактической токсикологии и медико-биологических исследований Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России, 119121, Москва
e-mail: MKonyashkina@cspmz.ru
РоссияМария Петровна Семенова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства
Email: mps-fmbc@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0904-0415
Старший научный сотрудник лаборатории радиационной коммунальной гигиены Федерального государственного бюджетного учреждения «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна», 123098, Москва, ул. Живописная, д. 46
e-mail: mps-fmbc@yandex.ru
РоссияИван А. Блохин
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2681-9378
Россия
Виктор Александрович Гомболевский
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»;АНО «Институт искусственного интеллекта» (AIRI)
Email: gombolevskiy@airi.net
ORCID iD: 0000-0003-1816-1315
SPIN-код: 6810-3279
Кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник АНО «Институт искусственного интеллекта» (AIRI), 121165, Москва, Россия
e-mail: gombolevskiy@airi.net
eLibrary SPIN: 6810-3279
РоссияСписок литературы
- Аклеев А.В., Азизова Т.В., Иванов В.К., Карпикова Л.А., Киселев С.М., Мелихова Е.М. и др. Итоги 67-й сессии Научного комитета по действию атомной радиации ООН. Медицина экстремальных ситуаций. 2021; 23(1): 56–65. https://doi.org/10.47183/mes.2021.001 https://elibrary.ru/gammmi
- Роспотребнадзор. Результаты радиационно-гигиенической паспортизации в субъектах Российской Федерации. Радиационно-гигиенические паспорта Российской Федерации. М.; 2005–2021.
- Василева Е. Актуальность проблемы обоснования лучевых процедур. Позиция и рекомендации МАГАТЭ (презентация). Межведомственный круглый стол по вопросам применения принципа обоснования в медицинской практике в РФ. М.; 2019.
- Маткевич Е.И., Синицын В.Е., Башков А.Н. Сравнение доз облучения пациентов при проведении однофазной и многофазной компьютерной томографии в многопрофильном лечебном учреждении. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2016; 61(6): 50–6. https://elibrary.ru/xhcywb
- The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 103. Ann. ICRP. 2007; 37(2–4): 1–332. https://doi.org/10.1016/j.icrp.2007.10.003
- Котеров А.Н., Вайнсон А.А. Биологические и медицинские эффекты излучения с низкой ЛПЭ для различных диапазонов доз. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2015; 60(3): 5–31. https://elibrary.ru/twmxgr
- Охрименко С.Е., Ильин Л.А., Коренков И.П., Морозов С.П., Бирюков А.П., Гомболевский В.А. и др. Оптимизация доз облучения пациентов в лучевой диагностике. Гигиена и санитария. 2019; 98(12): 1331–7. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-12-1331-1337
- Балонов М.И., Голиков В.Ю., Водоватов А.В., Чепига Л.А., Звонова И.А., Кальницкий С.А. и др. Научные основы радиационной защиты в современной медицине. Том 1. Лучевая диагностика. СПб.; 2019. https://elibrary.ru/cspnad
- Гомболевский В.А., Чернина В.Ю., Блохин И.А., Николаев А.Е., Барчук А.А., Морозов С.П. Основные достижения низкодозной компьютерной томографии в скрининге рака легкого. Туберкулёз и болезни лёгких. 2021; 99(1): 61–70. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2021-99-1-61-70 https://elibrary.ru/zlxylk
- Kauczor H.U., Baird A.M., Blum T.G., Bonomo L., Bostantzoglou C., Burghuber O., et al. ESR/ERS statement paper on lung cancer screening. Eur. Radiol. 2020; 30(6): 3277–94. https://doi.org/10.1007/s00330-020-06727-7
- American Association of Physicists in Medicine. Lung Cancer Screening CT Protocols, version 4.0; 2016.
- Морозов С.П., Гомболевский В.А., Владзимирский А.В., Лайпан А.Ш., Кононец П.В., Древаль П.А. Результаты первого года скрининга рака легкого с помощью низкодозной компьютерной томографии в Москве. Вопросы онкологии. 2019; 65(2): 224–33. https://elibrary.ru/yuuxis
- Приказ Департамента здравоохранения города Москвы № 129 «Об усилении мероприятий по предупреждению возникновения и распространения туберкулеза среди работников медицинских организаций государственной системы здравоохранения города Москвы». М.; 2018.
- Freeman A.K., Monteiro A.N. Phosphatases in the cellular response to DNA damage. Cell Commun. Signal. 2010; 8: 27. https://doi.org/10.1186/1478-811x-8-27
- Rothkamm K., Balroop S., Shekhdar J., Fernie P., Goh V. Leukocyte DNA damage after multi-detector row CT: a quantitative biomarker of low-level radiation exposure. Radiology. 2007; 242(1): 244–51. https://doi.org/10.1148/radiol.2421060171
- Sakane H., Ishida M., Shi L., Fukumoto W., Sakai C., Miyata Y., et al. Biological effects of low-dose chest CT on chromosomal DNA. Radiology. 2020; 295(2): 439–45. https://doi.org/10.1148/radiol.2020190389
- Ингель Ф.И. Перспективы использования микроядерного теста на лимфоцитах крови человека, культивируемых в условиях цитокинетического блока. Часть 1. Пролиферация клеток. Экологическая генетика. 2006; 4(3): 7–19. https://elibrary.ru/hznuvd
- Ингель Ф.И. Перспективы использования микроядерного теста на лимфоцитах крови человека, культивируемых в условиях цитокинетического блока. Часть 2. Факторы среды и индивидуальные особенности в системе оценки нестабильности генома человека. Экологическая генетика. 2006; 4(4): 38–54. https://elibrary.ru/hznvet
- Копнин Б.П. Основные свойства неопластической клетки и базовые механизмы их возникновения. Практическая онкология. 2002; 3(4): 229–35. https://elibrary.ru/scbgyx
- Спитковский Д.М., Кузьмина И.В., Вейко Н.М., Ермаков А.В., Макаренков А.А., Поспехова Н.И. и др. О возможной связи мутационного процесса, индуцированного малыми дозами ионизирующей радиации, и позиционной динамики хромосом в ядрах клеток эукариот. Радиационная биология и радиоэкология. 2000; 40(5): 554–66.
- Ильин Л.А., ред. Радиационная медицина. Том I. Теоретичекие основы радиационной медицины. Руководство для врачей-исследователей, организаторов здравоохранения и специалистов по радиационной безопасности. М.; 2004.
- Машкович В.П., Кудрявцев А.В. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. М.: Столица; 2013.
Дополнительные файлы
