Viermii microscopici care trăiesc în mediul extrem de radioactiv din Zona de Excludere Cernobîl (CEZ) par să fie complet neafectați de radiațiile periculoase. Nematozii colectați din această zonă nu prezintă semne de deteriorare a genomului, contrar așteptărilor pentru organismele care trăiesc într-un astfel de mediu ostil. Descoperirea, publicată la începutul acestui an, nu sugerează că CEZ este sigură, ci mai degrabă că acești viermi sunt extrem de rezistenți și capabili să se adapteze la condiții care ar putea fi inospitaliere pentru alte specii.
Echipa de biologi condusă de Sophia Tintori de la Universitatea New York crede că această adaptare ar putea oferi informații valoroase despre mecanismele de reparare a ADN-ului, care ar putea fi folosite în viitor în medicina umană.
Efectele radiațiilor asupra vieții din Cernobîl
De la explozia reactorului de la Centrala Nucleară Cernobîl în aprilie 1986, zona din jurul acestuia și orașul apropiat Pripiat din Ucraina au fost strict interzise oricui fără aprobare guvernamentală. Materialele radioactive depuse în mediu expun organismele la niveluri extrem de nesigure de radiații ionizante, crescând semnificativ riscul de mutații, cancer și deces. Se estimează că vor trece mii de ani până când „Cernobîl„, cum este scris în ucraineană, va fi din nou sigur pentru locuit.
Animalele, însă, nu înțeleg pericolul și își continuă viața în această zonă de excludere, care a devenit un fel de sanctuar radioactiv de 2.600 de kilometri pătrați (1.000 de mile pătrate). Testele efectuate pe animalele din regiune au arătat diferențe genetice clare față de animalele din alte zone, dar încă există multe necunoscute privind efectele dezastrului asupra ecosistemelor locale.
„Cernobîl a fost o tragedie de proporții incomensurabile, dar nu avem încă o înțelegere clară a efectelor dezastrului asupra populațiilor locale”, a declarat Tintori.
„Schimbarea bruscă a mediului a selectat specii sau chiar indivizi dintr-o specie care sunt natural mai rezistenți la radiații ionizante?”.
Studiul nematozilor
Pentru a obține răspunsuri la aceste întrebări, cercetătorii au studiat nematozii, viermi rotunzi microscopici care trăiesc într-o varietate de habitate. Nematozii sunt extrem de rezistenți; există cazuri în care au reînviat după mii de ani de îngheț în permafrost. Ei au genomuri simple și trăiesc vieți scurte, permițând studierea mai multor generații într-un timp scurt. Aceasta îi face modele excelente pentru studierea dezvoltării biologice, reparării ADN-ului și răspunsului la toxine.
Tintori și colegii săi au colectat sute de nematozi din fructe putrezite, frunze căzute și solul din CEZ, folosind contoare Geiger pentru a măsura radiația ambientală și purtând costume de protecție împotriva prafului radioactiv. Cercetătorii au cultivat aproape 300 de viermi în laborator și au selectat 15 exemplare pentru secvențierea genomului.
Genomurile secvențiate au fost comparate cu cele ale altor cinci exemplare din întreaga lume – Filipine, Germania, Statele Unite, Mauritius și Australia. Viermii din CEZ erau mai asemănători genetic între ei decât cu ceilalți viermi, cu distanța genetică corespunzând distanței geografice pentru întregul eșantion de 20 de tulpini. Cu toate acestea, nu au fost găsite semne de deteriorare a ADN-ului cauzate de radiații.
Implicații pentru medicina umană
Analiza detaliată a genomului nematozilor nu a arătat dovezi de rearanjamente cromozomiale majore așteptate într-un mediu mutagen. De asemenea, nu a fost găsită nicio corelație între rata mutațiilor și intensitatea radiațiilor ambientale de la locul de proveniență al fiecărui vierme.
Echipa a concluzionat că nu există dovezi ale unui impact genetic al mediului CEZ asupra genomurilor O. tipulae. Această descoperire ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă de ce unii oameni sunt mai susceptibili la cancer decât alții.
„Acum că știm care tulpini de O. tipulae sunt mai sensibile sau mai tolerante la deteriorarea ADN-ului, putem folosi aceste tulpini pentru a studia de ce diferiți indivizi sunt mai predispuși la efectele cancerigenelor”, a spus Tintori.
„Înțelegerea modului în care indivizii răspund diferit la agenții dăunători ADN-ului din mediu ne va ajuta să avem o viziune clară asupra propriilor noastre factori de risc”.
