Dalam dua studi penting, para peneliti telah menggunakan alat genom mutakhir untuk menyelidiki efek kesehatan potensial dari paparan radiasi pengion, karsinogen yang diketahui, dari kecelakaan tahun 1986 di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl di Ukraina utara. Satu studi tidak menemukan bukti bahwa paparan radiasi kepada orang tua menghasilkan perubahan genetik baru yang diturunkan dari orang tua ke anak. Studi kedua mendokumentasikan perubahan genetik pada tumor orang yang mengembangkan kanker tiroid setelah terpapar radiasi yang dilepaskan oleh kecelakaan saat masih anak-anak atau janin.
Penemuan yang dipublikasikan sekitar peringatan 35 tahun bencana tersebut, berasal dari tim penyelidik internasional yang dipimpin oleh para peneliti di National Cancer Institute (NCI), bagian dari National Institutes of Health. Studi tersebut dipublikasikan secara online di Science pada 22 April 2021 yang lalu.
"Pertanyaan ilmiah tentang efek radiasi pada kesehatan manusia telah diteliti sejak bom atom di Hiroshima dan Nagasaki dan telah diangkat kembali oleh Chernobyl dan oleh kecelakaan nuklir yang mengikuti tsunami di Fukushima, Jepang," kata Stephen J. Chanock, MD, direktur Divisi Epidemiologi dan Genetika Kanker NCI (DCEG). "Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan dalam teknologi pengurutan DNA telah memungkinkan kami untuk mulai menjawab beberapa pertanyaan penting, sebagian melalui analisis genomik komprehensif yang dilakukan dalam studi epidemiologi yang dirancang dengan baik."
Kecelakaan Chernobyl membuat jutaan orang di wilayah sekitarnya terpapar kontaminan radioaktif. Penelitian telah memberikan banyak pengetahuan saat ini tentang kanker yang disebabkan oleh paparan radiasi dari kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir. Penelitian baru dibangun di atas fondasi ini menggunakan sekuensing DNA generasi mendatang dan alat karakterisasi genomik lainnya untuk menganalisis biospesimen dari orang-orang di Ukraina yang terkena dampak bencana.
Studi pertama menyelidiki pertanyaan lama tentang apakah paparan radiasi menghasilkan perubahan genetik yang dapat diturunkan dari induk ke keturunannya, seperti yang telah disarankan oleh beberapa penelitian pada hewan. Untuk menjawab pertanyaan ini, Dr. Chanock dan rekan-rekannya menganalisis genom lengkap dari 130 orang yang lahir antara tahun 1987 dan 2002 dan 105 pasangan ibu-ayah mereka.
Salah satu atau kedua orang tuanya adalah pekerja yang membantu bersih-bersih dari kecelakaan atau pernah dievakuasi karena tinggal di dekat lokasi kecelakaan. Setiap induk dievaluasi untuk paparan radiasi pengion yang berkepanjangan, yang mungkin terjadi melalui konsumsi susu yang terkontaminasi (yaitu, susu dari sapi yang merumput di padang rumput yang telah terkontaminasi oleh kejatuhan radioaktif). Para ibu dan ayah mengalami berbagai dosis radiasi.
Para peneliti menganalisis genom anak-anak dewasa untuk peningkatan tipe tertentu dari perubahan genetik yang diwariskan yang dikenal sebagai mutasi de novo. Mutasi de novo adalah perubahan genetik yang muncul secara acak pada gamet seseorang (sperma dan telur) dan dapat ditularkan ke keturunannya tetapi tidak diamati pada orang tua.
Untuk kisaran paparan radiasi yang dialami oleh orang tua dalam penelitian tersebut, tidak ada bukti dari data sekuensing genom utuh tentang peningkatan jumlah atau jenis mutasi de novo pada anak mereka yang lahir antara 46 minggu dan 15 tahun setelah kecelakaan. Jumlah mutasi de novo yang diamati pada anak-anak ini sangat mirip dengan populasi umum dengan karakteristik yang sebanding. Hasilnya, temuan menunjukkan bahwa paparan radiasi pengion dari kecelakaan itu berdampak minimal, jika ada, pada kesehatan generasi berikutnya.
"Kami melihat hasil ini sangat meyakinkan bagi orang-orang yang tinggal di Fukushima saat kecelakaan terjadi pada tahun 2011," kata Dr. Chanock. "Dosis radiasi di Jepang diketahui lebih rendah daripada yang tercatat di Chernobyl."
Dalam studi kedua, para peneliti menggunakan pengurutan generasi berikutnya untuk membuat profil perubahan genetik pada kanker tiroid yang berkembang pada 359 orang yang terpapar sebagai anak-anak atau dalam rahim terhadap radiasi pengion dari yodium radioaktif (I-131) yang dilepaskan oleh kecelakaan nuklir Chernobyl dan pada 81 individu yang tidak terpapar yang lahir lebih dari sembilan bulan setelah kecelakaan itu. Peningkatan risiko kanker tiroid telah menjadi salah satu efek merugikan kesehatan terpenting yang diamati setelah kecelakaan itu.
Energi dari radiasi pengion memecah ikatan kimia dalam DNA, menghasilkan sejumlah jenis kerusakan. Studi baru menyoroti pentingnya jenis kerusakan DNA tertentu yang melibatkan kerusakan pada kedua untai DNA pada tumor tiroid. Hubungan antara DNA double-strand break dan paparan radiasi lebih kuat untuk anak-anak yang terpapar pada usia yang lebih muda.
Selanjutnya, para peneliti mengidentifikasi calon "pendorong" kanker di setiap tumor - gen kunci di mana perubahan memungkinkan kanker untuk tumbuh dan bertahan hidup. Mereka mengidentifikasi driver di lebih dari 95% tumor. Hampir semua perubahan melibatkan gen dalam jalur pensinyalan yang sama, yang disebut jalur mitogen-activated protein kinase (MAPK), termasuk gen BRAF, RAS, dan RET.
Kumpulan gen yang terpengaruh serupa dengan apa yang telah dilaporkan dalam penelitian kanker tiroid sebelumnya. Namun, peneliti mengamati adanya pergeseran distribusi jenis mutasi pada gen. Secara khusus, dalam studi Chernobyl, kanker tiroid yang terjadi pada orang yang terpapar dengan dosis radiasi yang lebih tinggi saat anak-anak lebih mungkin terjadi akibat fusi gen (ketika kedua untai DNA rusak dan kemudian bagian yang salah disatukan kembali), sedangkan yang di orang yang tidak terpapar atau mereka yang terpapar radiasi tingkat rendah lebih mungkin terjadi akibat mutasi titik (perubahan pasangan basa tunggal pada bagian kunci gen).
Hasilnya menunjukkan bahwa kerusakan untai ganda DNA mungkin merupakan perubahan genetik awal setelah paparan radiasi di lingkungan yang kemudian memungkinkan pertumbuhan kanker tiroid. Temuan mereka memberikan dasar untuk studi lebih lanjut tentang kanker yang diinduksi radiasi, terutama yang melibatkan perbedaan risiko sebagai fungsi dari dosis dan usia, para peneliti menambahkan.
"Aspek yang menarik dari penelitian ini adalah kesempatan untuk menghubungkan karakteristik genom tumor dengan informasi tentang dosis radiasi - faktor risiko yang berpotensi menyebabkan kanker," kata Lindsay M. Morton, Ph.D., wakil kepala dari Cabang Epidemiologi Radiasi di DCEG, yang memimpin penelitian.
"Cancer Genome Atlas menetapkan standar untuk bagaimana membuat profil karakteristik tumor secara komprehensif," lanjut Dr. Morton. "Kami memperluas pendekatan itu untuk menyelesaikan studi lanskap genomik besar pertama di mana potensi paparan karsinogenik ditandai dengan baik, memungkinkan kami untuk menyelidiki hubungan antara karakteristik tumor tertentu dan dosis radiasi."
Dia mencatat bahwa penelitian ini dimungkinkan oleh pembentukan Bank Jaringan Chernobyl sekitar dua dekade yang lalu - jauh sebelum teknologi dikembangkan untuk melakukan jenis studi genom dan molekuler yang umum saat ini.
"Studi ini mewakili pertama kalinya kelompok kami melakukan studi molekuler menggunakan biospecimens yang dikumpulkan oleh rekan kami di Ukraina," kata Dr. Morton. "Bank jaringan didirikan oleh para ilmuwan visioner untuk mengumpulkan sampel tumor dari penduduk di daerah yang sangat terkontaminasi yang mengembangkan kanker tiroid. Para ilmuwan ini menyadari bahwa akan ada kemajuan substansial dalam teknologi di masa depan, dan komunitas penelitian sekarang mendapat manfaat dari pandangan ke depan mereka."
(Materials provided by NIH/National Cancer Institute)
***
Solo, Kamis, 6 Mei 2021. 8:53 am
'salam sehat penuh cinta'
Suko Waspodo
antologi puisi suko
ilustr: View of Chernobyl nuclear power plant (stock image)
0 comments:
Posting Komentar