השחרור האחרון של מי השפכים מהאסון הגרעיני בפוקושימה ביפן עורר חשש לגבי ההשלכות הבריאותיות של חשיפה לקרינה. קרינה מייננת, המסווגת כמסרטן מקבוצה 1, קשורה זה מכבר לסוגי סרטן והפרעות גנטיות שונות, כפי שמעידים ניצולים וצאצאי הפצצות אטום ואסון צ'רנוביל. למרות כמות קטנה בהרבה, אנו נשארים חשופים באופן עקבי לרמות נמוכות של קרינה בחיי היומיום ובהליכים רפואיים.
קרינה, בין אם בצורה של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה או גלים אלקטרומגנטיים, ידועה כמקובל כשוברת את ה-DNA התאי שלנו, מה שמוביל לסרטן ולהפרעות גנטיות. עם זאת, ההבנה שלנו לגבי ההשפעות המוטציות הכמותיות והאיכותיות של קרינה מייננת לא הייתה מלאה.
ב-14, פרופ' יאנג סאוק ג'ו וצוות המחקר שלו מ-KAIST, בשיתוף עם ד"ר טא ג'ן סון ממכון דונגנם למדע רדיולוגי ורפואה, והפרופסורים קיונג סו קים וג'י היון צ'אנג מהאוניברסיטה הלאומית של סיאול, חשפו פריצת דרך . המחקר שלהם, בהובלת המחברים הראשונים המשותפים Dr. Jeonghwan Youk, Hyun Woo Kwon, Eunji Kim ו-Tae-Woo Kim, שכותרתו "השפעה מוטציונית כמותית ואיכותית של קרינה מייננת על תאים נורמליים", פורסם ב-Cell Genomics.
תוך שימוש בטכניקות מדוקדקות, צוות המחקר ניתח באופן מקיף את רצפי הגנום השלמים של תאים לפני ואחרי חשיפה לקרינה, תוך איתור מוטציות DNA שנגרמו מקרינה. ניסויים שכללו תאים מאיברים שונים של בני אדם ועכברים שנחשפו למינוני קרינה משתנים גילו דפוסי מוטציה המתואמים עם רמות החשיפה.
יש לציין כי חשיפה לקרינה אחת גריי (Gy) הביאה ל-14 מוטציות בממוצע בכל תא לאחר החשיפה. בניגוד לחומרים מסרטנים אחרים, מוטציות הנגרמות על ידי קרינה כללו בעיקר מחיקות בסיס קצרות ומערכת של וריאציות מבניות כולל היפוכים, טרנסלוקציות וסידורים גנומיים מורכבים שונים. (איור 3) באופן מעניין, ניסויים שהכניסו תאים לשיעור מינון קרינה נמוך במשך 100 ימים הוכיחו שכמויות המוטציות, במינוני קרינה מקבילים, שיקפו את אלו של חשיפה במינון גבוה.
באמצעות מחקר זה, הבהרנו בבירור את ההשפעות של קרינה על תאים ברמה המולקולרית. כעת אנו מבינים טוב יותר כיצד קרינה משנה את ה-DNA של התאים שלנו",
פרופסור יאנג סוק ג'ו ב-KAIST
ד"ר סון ממכון דונגנם למדע רדיולוגי ורפואה קבע, "בהתבסס על מחקר זה, נמשיך לחקור את ההשפעות של מינונים נמוכים מאוד וגבוהים מאוד של קרינה על גוף האדם", ובהמשך העיר, "נתקדם פיתוח טכניקות בטוחות ויעילות לטיפול בקרינה."
הפרופסורים קים וצ'אנג מהמכללה הלאומית לרפואה של האוניברסיטה בסיאול הביעו את דעותיהם, ואמרו, "באמצעות מחקר זה, אנו מאמינים שיש לנו כעת כלי להבין במדויק את השפעת הקרינה על ה-DNA האנושי", והוסיפו, "אנו מקווים שרבים לאחר מכן מחקרים יצוצו תוך שימוש במתודולוגיות המחקר שהופעלו במחקר זה."
מחקר זה מהווה קפיצת מדרגה משמעותית במחקרי הקרינה, המתאפשרת באמצעות מאמצים משותפים וגישות בין-תחומיות. מחקר חלוצי זה העסיק חוקרים מרקעים מגוונים, החל מהמכון לחקר הנדסה גנטית באוניברסיטה הלאומית של סיאול, מכון תאי הגזע של קיימברידג' בבריטניה, המכון לביוטכנולוגיה מולקולרית באוסטריה (IMBA), ו-Genome Insight Inc. (KAIST סטארט-אפ ספין-אוף). מחקר זה נתמך על ידי מוסדות שונים, לרבות קרן המחקר הלאומית של קוריאה, מכון דונגנם למדע רדיולוגי ורפואה (נתמך על ידי משרד המדע והתקשוב, ממשלת דרום קוריאה), קרן סו קיונגבא, תוכנית מדעי הגבול האנושי (HFSP ), והקרן לקידום המדע והיצירתיות של אוניברסיטת קוריאה אנם בית החולים של קוריאה, משרד המדע והתקשוב ותוכנית המו"פ הלאומית.
