Радиобиологи поднимают архивы чудовищных экспериментов

10.05.2012 Город Озёрск, расположенный в Ульяновской области, скрывает последствия чудовищного эксперимента. Там систематически подвергались воздействию радиации почти 250 тыс. животных. Результаты тех экспериментов понадобились новому поколению радиобиологов, которых интересуют последствия воздействия чрезвычайно малых доз радиации на организм человека.

Город Озёрск, расположенный в Ульяновской области, скрывает последствия чудовищного эксперимента. С начала 1950-х годов до конца холодной войны там систематически подвергались воздействию радиации почти 250 тыс. животных. Одних обрабатывали α-, β- и γ-излучением, других кормили радиоактивными частицами. Одни дозы убивали на месте, другие казались безобидными. После того, как мыши, крысы, собаки, свиньи и обезьяны умирали, их препарировали. Тонкие ломтики лёгких, сердца, печени, мозга и других органов помещали в парафин и исследовали под микроскопом. Некоторые образцы закатывали в банки с формалином.

Опасаясь ядерной атаки со стороны Соединённых Штатов, Советский Союз хотел понять, каким образом радиация повреждает ткани и вызывает различные заболевания. Кроме того, надо было что-то делать и с несчастными случаями вроде аварии на близлежащем химкомбинате «Маяк» в 1957 году. Подобные мысли посещали чиновников и учёных не только СССР, но и капиталистического мира: в США, Европе, Японии были принесены в жертву почти полмиллиарда животных. Результаты экспериментов тщательно фиксировались, но когда холодная война закончилась, все эти архивы стали не нужны.

Однако теперь они понадобились новому поколению радиобиологов, которых интересует воздействие чрезвычайно малых доз радиации — до 100 мЗв, которые мы получаем во время медицинских диагностических процедур (например, компьютерной томографии), а также проживая вблизи повреждённых реакторов Фукусимской АЭС.

Было принято считать, что ущерб пропорционален дозе, но ряд исследований показал, что клетка может восстановиться, если облучение было не слишком большим. «Может быть, существует некий порог, ниже которого излучение не вредно», — говорит Вольфганг Вайс из Федерального управления Германии по радиационной защите. Эпидемиологические исследования на людях, подвергшихся воздействию радиации на работе, в результате аварий или медицинских процедур, не дали ответа: то слишком мало людей, то неясно, какую дозу они получили. Таким образом, хотя власти обычно ограничивают количество излучения (для сотрудников атомной промышленности, например) в среднем 20 мЗв в год, учёные не имеют достоверных данных, которые позволяют судить о том, какой уровень радиации безопасен.

Эксперименты тех лет невозможно воссоздать сегодня. Во-первых, представьте себе масштаб — где взять такие ресурсы? Во-вторых, подобные опыты на животных просто запрещены. Поэтому за последние годы было организовано несколько проектов, направленных на поиск старых коллекций и поддержанных разнообразными учреждениями от Европейской комиссии до Национального онкологического института США.

В тёмный и холодный Озёрск специалисты приехали в феврале 2007 года. Возглавляла делегацию Сойле Тапио из Исследовательского центра Гельмгольца (ФРГ). Поездка стала частью программы «Содействие созданию европейского радиобиологического архива», а в целом оцифровка данных тех экспериментов в Европе началась ещё в 1996 году. О том, что в Озёрске проводились крупномасштабные исследования, зарубежных коллег проинформировал Южно-Уральский институт биофизики.

После нескольких месяцев проволочек и длительного оформления документов небольшая группа всё-таки добралась до закрытого Озёрска. Взору европейцев предстал заброшенный дом с зияющей крышей и разбитыми окнами. Стеклянные слайды и лабораторные журналы валялись на полу. Но кое-где помещения ещё отапливались, и там стояли горы деревянных ящиков и лежали кипы полиэтиленовых пакетов с образцами тканей. В период расцвета в программе принимали участие более 100 сотрудников, но, когда её внезапно закрыли, присматривать за архивом остались только четверо или пятеро. Гости были поражены, обнаружив, что последние из могикан смогли связать все образцы тканей (23 тыс. животных) с подробными протоколами отдельных экспериментов. «Эти учёные были так счастливы, что наконец-то кто-то обратил внимание на их коллекцию, — вспоминает г-жа Тапио. — Они всё повторяли и повторяли, как им хотелось навести порядок, прежде чем они умрут».

Тем временем аналогичная спасательная операция проводилась в США. В середине 1990-х годов Гейл Волошак работала с образцами тканей 7 тыс. собак и 50 тыс. мышей, которых облучали с 1969 по 1992 год в Аргоннской национальной лаборатории под Чикаго. Затем исследовательница перешла в Северо-Западный университет и узнала, что лаборатория от них отказалась. Тогда она выхлопотала разрешение поместить их на хранение в своём вузе. После этого к ней потянулись прочие организации, которые хотели избавиться от подобных коллекций. Увы, многое так и не удалось спасти. Например, уничтожены все образцы огромного исследования на мышах, проведённого в Окриджской национальной лаборатории, и значительная часть крупного проекта Калифорнийского университета в Дэвисе (там работали с собаками). «Столько миллионов долларов, столько человеческих усилий — и всё это разгромлено просто из-за нехватки места», — сокрушается г-жа Волошак. Пропали коллекции тканей Хиросимского университета (Япония), Итальянского национального агентства по новым технологиям, энергетике и устойчивому экономическому развитию, а также Совета медицинских исследований Великобритании.

Но сохранение и восстановление архивов — только полдела. Учёным ещё предстоит доказать, что возраст образцов и методы консервации не повлияли на ДНК, РНК и белки, иначе никак не выяснишь, как нарушается работа клетки при малых дозах облучения. Некоторую надежду дают исследования, проведённые г-жой Волошак в 1990-х гг. Она обнаружила, что, например, с помощью полимеразной цепной реакции для амплификации генов можно выявить раковые мутации в определённых генах облучённых тканей. Г-жа Тапио тем временем адаптировала стандартные методы протеомики к ряду старых тканей. Кроме того, несколько групп ищут в образцах микро-РНК.

Работа с образцами из Озёрска должна начаться в США в самом скором времени.