БИОЛОГИЧЕСКИЕ

И

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ

ЭФФЕКТЫ

ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ

И

С НИЗКОЙ МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ

Москва 2003

Биологические и эпидемиологические эффекты облучения в малых дозах и с низкой мощностью дозы. Сборник рефератов. М. 2003. — 458 с.

Представлены современные данные о биологических и эпидемиологических эффектах ионизирующего излучения в малых дозах и при низких мощностях доз. Имеются сведения из области радиационного нормирования и математического моделирования радиационных воздействий. Ряд радиоэпидемиологических данных носит уникальный характер и нигде более в открытой печати не опубликован.

Включены рефераты обзорных и экспериментальных статей известных зарубежных исследователей, как противников линейной беспороговой концепции, так и сторонников ее. Значительный массив составляют сведения по радиационному гормезису для различных популяционных групп людей и экспериментальных животных.

Материалы способствуют формированию более широкого взгляда на проблему малых доз ионизирующей радиации и облучения с малыми мощностями доз.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ И С НИЗКОЙ

МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ

Рефераты материалов симпозиума

ВСЕМИРНЫЙ СОВЕТ РАБОТНИКОВ ЯДЕРНОЙ ОТРАСЛИ

WORLD COUNCIL OF NUCLEAR WORKERS

WONUC

ПЕРВЫЙ МЕЖДУНАРОДНЫМ СИМПОЗИУМ

«ЭФФЕКТЫ МАЛЫХ И ОЧЕНЬ МАЛЫХ ДОЗ

ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА»

Версаль, Франция, 17–18 июня 1999 года

First International Symposium

“The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human

Health”

НАУЧНЫЙ КОМИТЕТ

Professor Maurice Tubiana (Chairman, France)Professor Yl'in Leonid (Russie)

Professor A. Kellerer (Germany)Professor Kioyhiko Mabuchi (Japan)

Professor Klauss Trott (UK)Professor Hu Zunsu (China)

Dr Norman Gentner (Canada)Dr Ludwig E. Feinendegen (USA)

Dr Harald H. Rossi (USA)Dr Marco Zaider (USA)

Dr Roland Masse (France)Dr V. Covelli (Italy)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемые рефераты избранных материалов I Симпозиума

Всемирного Совета работников ядерной отрасли (WONUC)

представляют большой интерес для специалистов в области

исследования и регламентации малых доз ионизирующей радиации и

облучения при низких мощностях доз. Учитывая непрекращающиеся

дискуссии о биологических эффектах и отдаленных последствиях

действия малых доз излучения на человека, важность данной

публикации во многом обусловлена тем, что на I Симпозиуме WONUC

(прежде всего в научных докладах) отразилась противоречивость

оценки указанной проблемы вкупе с различными позициями авторов

работ.

Это связано, во-первых, с трудностями получения адекватных

клинических и экспериментальных данных в области воздействия

малых доз радиации из-за больших статистических ограничений

(ограниченностью популяционной выборки), и, во-вторых, с

отсутствием единой позиции по отношению к предлагаемой МКРЗ в

качестве рабочей гипотезы линейной беспороговой концепции (ЛБК).

Контрастность оценок действия малых доз излучения, сделанных в

различных докладах и, порой, диаметрально противоположные точки

зрения их авторов, можно объяснить тем фактом, что ЛБК, имея

хорошее теоретическое обоснование, испытывает значительные

затруднения при экспериментальном подтверждении.

Необходимо подчеркнуть, что и среди отечественных

исследователей отсутствует единое мнение относительно этой

актуальной научной проблемы. В особенности же — аспектов ее

практического воплощения.

Вследствие большого интереса читателей (причем не только из

научной сферы) к проблеме воздействия низкоуровневого излучения,

возникла необходимость издания на русском языке хотя бы рефератов

столь уникальных материалов о биологических эффектах и

эпидемиологических исследованиях малых доз радиации. До

настоящего времени ничего подобного в столь большом объеме и в

столь широком плане в России не издавалось.

Мы предложили известному отечественному радиобиологу,

доктору биологических наук А.Н. Котерову осуществить

реферирование и научное редактирование избранных трудов I

Симпозиума ассоциации WONUC. В процессе работы над книгой у

А.Н. Котерова возникла необходимость в специальных комментариях к

публикуемым материалам; имеется целый ряд примечаний. Несмотря на

то, что некоторые комментарии отражают личную позицию научного

редактора, мы посчитали возможным, не нарушая структуры

издаваемого труда, вынести их в отдельное приложение.

Надеемся, что эта книга послужит прояснению ряда важных

вопросов относительно анализа и трактовки биологических эффектов

низкоуровневого облучения и их регламентации.

Член Научного комитета I Симпозиума WONUC,

академик РАМН, профессор Л.А. Ильин

СОДЕРЖАНИЕ

Список некоторых сокращений и аббревиатур .........................................9

Информация переводчика-референта .......................................................10

Сведения о «Всемирном Совете работниковядерной отрасли» (WONUC) .....................................................................12

M. TUBIANA. Вводное слово ...................................................................17

M. TUBIANA. Радиационный риск в перспективе: сравнение риска индукции радиогенного рака с риском канцерогенеза вследствие других факторов ......................................................................................................19

A.M. KELLERER. Оценки рисков радиогенного рака: эпидемиологические данные .................................................................................................57

K.R. TROTT, M. ROSEMANN. Молекулярные механизмы радиационного канцерогенеза и модель линейной беспороговой зависимости от дозы для оценки лучевого риска ........................................................................78

BECKER K. Опасен ли радон жилых помещений? ...............................101

R.E. LAPP. Возможные профессиональные радиационные риски ......121

M. POLLYCOVE, L.E. FEINENDEGEN. Эпидемиология, молекулярно-клеточная биология и пределы доз облучения за счет окружающей среды ...............................................................................................................130

E. ROTH. Гипотеза ЛБК ...........................................................................151

J.B. MUCKERHEIDE. Суммирование и применение массива данных, противоречащих ЛБК ...............................................................................168

J.M. CUTTLER. Разрешение противоречий относительно благоприятных эффектов ионизирующей радиации ................................................199

6

G. WALINDER. Канцерогенные эффекты низких доз радиации: эпистемиологически неразрешимая проблема .................................................212

Y. NOUAILHETAS. Эффекты малых и очень малых доз ионизирующей радиации на здоровье человека ...............................................................221

R. CLARKE. Контроль за низкоуровневым радиационным воздействием: наступило ли время перемен? ...........................................................226

J. COURSAGET, P. PELLERIN. Европейские стандарты радиационной защиты .......................................................................................................241

M. GUSTAFFSSON. Нормирование низкоуровневого облучения ......248

C. MOTHERSILL, C. SEYMOUR. Нестабильность генома после облучения в малых дозах: связь с клеточным стрессом и значение для радиационной защиты ........................................................................................259

R.H. WEISSENBOK, S. PFANDLER, C.M. FLECK. Радиоадаптивный ответ лимфоцитов человека .....................................................................266

G.J. KOTELES, I. BOJTOR, G. BOGNAR, M. OTOS. Ответ лимфоцитов популяции человека и антиоксидантная защита их от воздействия радиации в низких дозах. .............................................................................279

M. YONEZAWA, T. OHNISHI, K. OHNISHI, J. MISONOH. Радиоадаптивный ответ у мышей С57BL/6: подавление аккумуляции р53 после воздействия Х-излучения в малой, адаптирующей дозе ......................281

M. COURTADE, A. CARATERO, H. PLANEL ET AL. Влияние ионизирующей радиации в очень низких дозах на продолжительность жизни и иммунную систему у мышей ...................................................................290

YEON-SHIL KIRN, SEI-CHUL YOON. Эффект тотального облучения в низкой дозе на рост солидной саркомы 180 у мышей. .........................301

7

J.X. WANG, B.X. LI, Z.W. GAO ET AL. Риск рака для рентгенологов в Китае ..........................................................................................................309

Ph. DUPORT. Нелинейная зависимость между дозой и риском канцерогенеза для инкорпорированных - и -излучателей у животных ........311

B. LE GUEN, L.A. LIVSHITS, S.G. MALYARCHUK ET AL. Значимо ли исследование минисателлитов как инструмента мониторинга при облучении в малых дозах? ...............................................................................319

TRAN QUE, HOANG HUNG TIEN, HOANG VAN NGUYEN, PHAM BA PHONG. Эпидемиологические исследования аберраций хромосом, индуцированных в лимфоцитах человека, с целью индикации радиационного воздействия и загрязнения химическими радиомиметиками ......328

A.YE. ROMANENKO,Y.I. BOMKO. Некоторые аспекты влияния облучения в малых дозах на людей после аварии на ЧАЭС ........................336

L. TOMASEK, V. PLACEK, A. HERIBANOVA. Риск заболевания раком легких после низкоуровневого облучения у чешских шахтеров. ........343

S. SALAGEAN, R. BURKHARDT, I. MOCSY.Неоплазия щитовидной железы в уезде Муреш (Румыния) через 10 лет после аварии на ЧАЭС .............................................................................347

H. THIERENS, A. VRAL, B. AOUSALAH ET AL. Биомониторинг радиационных специалистов в Бельгии: результаты широкомасштабного цитогенетического исследования с использованием центромерного микроядерного анализа .......................................................................................349

G. MONCHAUX, J.-P. MORLIER. Развитие рака легких у крыс после воздействия продуктов распада радона: комплексная связь между кумулятивной дозой и мощностью дозы. .......................................................362

C. DIONET, A. TCHIRKOV, J.-P. ALARD ET AL. Эффект нейтронов в малой дозе при очень низкой мощности дозы на клетки меланомы

8

человека .............................................................................................................370

B.E. LEONARD. Репарация хромосомных повреждений типа множественных разрывов. Ее приложение к линейно-квадратичной модели радиационного воздействия в малых дозах и при низких уровнях доз ..377

Y.C. LUAN, W.L. CHEN, W.K. WANG. Испытание на практике основанных на рекомендациях МКРЗ требований по радиационной защите на Тайване .................................................................................................383

R. MASSE. Заключительное выступление на симпозиуме ..................401

А.Н. КОТЕРОВ. Послесловие ..................................................................409

ПРИЛОЖЕНИЕ. Дополнительные данные об эффектах воздействия хронического облучения на резидентов Тайваня ..................................417

ПРИМЕЧАНИЯ И КОММЕНТАРИИ ....................................................442

9

СПИСОК НЕКОТОРЫХ СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР

ДР — двунитевый разрыв в ДНКЕРФ — естественный радиационный фонЕС — Европейское сообществоЕЭС — Европейское экономическое сообществоЛБК — линейная беспороговая концепцияЛПЭ — линейная потеря энергииМАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергииМКРЗ (ICRP) — Международный комитет по радиационной защитеНКДАР — Научный комитет по действию атомной энергии при ООНОБЭ — относительная биологическая эффективностьОР — однонитевый разрыв в ДНКЧАЭС — Чернобыльская атомная электростанцияAEC (Atomic Energy Comission) — Комиссия по атомной энергииBEIR (Biological Effects of Ionizing Radiation) — «Биологические

эффекты ионизирующей радиации»DDREF — фактор эффективности дозы и мощности дозыDOE (Department of Energy) — Министерство энергетики (США)FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) —

Международная организация по продуктам питания и сельского хозяйства

IARC (International Agency for Research on Cancer) — Международноt агентствj по изучению рака»

INER — Институт по исследованию ядерной энергии, ТайваньNCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements) —

Национальная комиссия по радиационной защите и дозиметрииNEA (Nuclear Energy Agency) — Агентсов по ядерной энергииNRPB (National Radiation Protection Board) — Национальный совет по

радиационной защитеNuSTA (Nuclear Science and Technology Association) — Ассоциация

ядерных исследований и технологий, ТайваньOECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) —

Организация по экономической кооперации и развитию (Париж)

PAHO (Pan American Health Organization) — Панамериканская органиация здравоохранения

RERF (Radiation Effects Research Foundation Report) — Сообщение основы эффекта излучений

RSH (Radiation, Science and Health) — международная организация «Радиация, наука и здоровье»

10

ИНФОРМАЦИЯ ПЕРЕВОДЧИКА-РЕФЕРЕНТА

Круг стран, которые были представлены на симпозиуме, очень широк. Имеются работы и российских авторов, причем академик РАМН, профессор Л.А. Ильин входил в Научный комитет симпозиума, являясь одним из организаторов последнего.

В оригинале сборник материалов I Симпозиума WONUC представляет собой объемный том в твердой обложке, в пол-листа; 540 страниц. Хотя включенные работы отражают конкретные доклады на симпозиуме, они не являются тезисами в общепринятом смысле. Это — полномасштабные научные статьи со всеми разделами, с методиками для экспериментальных работ, с иллюстрациями и литературой (последнее делает материалы особенно ценными).

Формальный анализ издания заставляет предположить, что редакция пыталась побудить авторов представлять статьи в едином стиле (так, в большинстве работ имеется единая нумерация разделов: 1-й — Введение, 2-й — Материалы и методы и т.д.). Однако редакции не удалось заставить всех авторов выполнить статьи в унифицированном стиле. В особенности это касается списков литературы, которые в каждой работе представлены по-своему, по-видимому, в соответствии с национальными ГОСТами, привычками авторов, их понятиями «о правильном» и т.п. Редакция солидно изданного тома материалов симпозиума не нашла нужным самой унифицировать указанные списки литературы. Переводчик не имеет возможности исправить недоработки международной редакции, поэтому стили списков литературы в переводе соответствуют оригинальным.

В настоящее издание включены рефераты переводов, иногда очень полные. Часто выпущены второстепенные детали (например, методик в экспериментальных работах и др.). Такие места отмечены <...>. Есть подобные места и в обзорах.

Представлены рефераты переводов всех обзорных статей материалов симпозиума и всех показавшихся ключевыми экспериментальных работ. Переводчик-референт полагает, что ничего существенного не пропущено. К сожалению, большинство работ из стран СНГ (все — экспериментальные; общее число мало) не показалось целесообразным включить в издание (хотя рефераты и были). Многие из них не совсем состоятельны в научном аспекте, а те, что состоятельны, не связаны с исследованиями истинно малых доз радиации. Использованные там дозы могут быть названы «средними» и «большими».

В исходном издании статьи и обзоры были расположены по разделам, соответствующим сессиям симпозиума. В переводе принят другой порядок: сначала обзорные работы, начиная с показавшихся наиболее важными, а потом — экспериментальные.

К экстраординарным данным по хроническому облучению огромной популяции людей на Тайване в результате непреднамеренного инцидента в виде «Приложения» в конце книги приведены переводы и

11

других документов (переводчик попытался найти все, что можно по этому вопросу на сайтах официальных ядерных и др. организаций и в международной научной поисковой системе Medline).

В тексте имеется множество показавшихся необходимыми примечаний и комментариев. Автор — переводчик, который единолично несет полную ответственность за все свои примечания и комментарии как научного, так и редакторского характера.

Те примечания, которые могут быть названы редакторскими, представлены в виде подстрочных (нумерация своя для каждой статьи). Научные примечания и комментарии вынесены в отдельный список в конце книги; их нумерация сквозная по всем материалам; номера выполнены в тексте цифрами в фигурных скобках (в отличие от цифр в квадратных скобках, представляющих собой ссылки на литературные источники авторов статей).

Научные примечания в начале некоторых статей нацелены на донесение до читателя в сжатом виде показавшихся наиболее важными моментов (их номера идут сразу после названий работ).

В материалах (особенно — в обзорных статьях) имелось множество названий международных и национальных организаций из области ядерной индустрии и др. Часто были представлены просто малораспространенные аббревиатуры. В подавляющем большинстве случаев удалось отыскать их полные расшифровки на соответствующих официальных сайтах в Интернете. В переводе приведены наименования на русском языке и, в скобках, оригинальные (на английском). Некоторые аббревиатуры, более или менее распространенные, вкупе с сокращениями терминов из области радиобиологии и радиационной физики, вынесены в начале книги в отдельный список.

Для многих географических названий мелких селений отсутствует русская транслитерация: их нет даже в Большом атласе мира. Такие названия оставлены на языке оригинала; исходя из данных в англоязычном Большом электронном атласе мира указано, где находится тот или иной населенный пункт.

Фамилии в тексте также оставлены на языке оригинала: проводить их транслитерацию на русский язык, которая может быть весьма спорной, кажется недопустимым.

Основной целью представленных рефератов материалов I Симпозиума WONUC являлось максимально точное воспроизведение изложенных фактов и смысла исходного материала. Как только возникали хоть какие-то сомнения в точности перевода, немедленно рядом в скобках приводился исходный текст (или слово) в соответствии с оригиналом на английском языке. Параллельное представление сомнительно переведенных терминов в скобках в оригинальном виде и на языке оригинала касается даже некоторых рисунков.

12

СВЕДЕНИЯ О «ВСЕМИРНОМ СОВЕТЕ РАБОТНИКОВ ЯДЕРНОЙ ОТРАСЛИ» (WONUC)

World Council of Nuclear Workers (WONUC) является объединением союзов и других организаций работников ядерной отрасли всего мира.

WONUC — некоммерческая неправительственная ассоциация, зарегистрированная в Париже.

1. ИСТОРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Весной 1993 г. представители ряда профсоюзных организаций Великобритании и Франции на своей встрече решили соединить силы и обратиться от имени работников ядерной отрасли всего мира к исполнительным органам Европейского Союза. Ядро этой основной группы вскоре пополнилось Бельгией, Германией и Испанией, образовав «Европейскую организацию работников ядерной отрасли» (The European NucWorker — TEN) — некоммерческую ассоциацию, публикации которой стали регистрироваться в Париже.

В 1996 г. был организован «ядерный максимарафон», когда установили контакты с представителями ядерной отрасли более чем пятнадцати стран.

Чешская Республика, Финляндия, Франция, Венгрия, Россия, Словения, Испания, Швейцария и Великобритания настояли на создании «Всемирного Совета Работников Ядерной Отрасли» (World Council of Nuclear workers — WONUC), смыкающегося с ранее созданной Европейской организацией работников ядерной отрасли.

В течение нескольких месяцев представители из более чем 20-ти стран присоединились к WONUC.

В сентябре 1998 г. 42-я Генеральная Ассамблея МАГАТЭ признала WONUC «неправительственной организацией».

В июне 1999 г. WONUC организовал I Международный симпозиум (иногда называемый конференцией) «Эффекты малых и очень малых доз ионизирующей радиации на здоровье человека» (“The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”) в Версальском университете св. Квентина, Франция.

В октябре 2002 г. в Марракеше (Марокко) прошла I Международная конференция WONUC по проблемам использования ядерной энергии для опреснения воды (“Nuclear desalination: Challenges and Options”).

В апреле, желая подчеркнуть свою поддержку использованию ядерной энергии в мирных целях, Генеральная Ассамблея WONUC добавила в перечень целей этой организации «Защиту мирного

13

применения ядерной энергии и содействие внедрению нераспространенных ядерных технологий».

2. ЦЕЛИ

WONUC преследует следующие цели:1) Защита ядерной энергии.2) Создание и развитие отношений между представителями

организаций работников ядерной отрасли.3) Защита интересов работников ядерной отрасли на местном,

региональном, национальном и международном уровнях.4) Организация компаний по улучшению социального

восприятия ядерной энергии.5) Организация мероприятий по улучшению образа ядерной

энергии в СМИ.6) Общественное образование по всем вопросам, касающимся

ядерной энергии.7) Участие в формировании экономической политики

жизненного развития, направленной на регулирование экономики, окружающей среды и общества.

8) Защита мирного применения ядерной энергии и содействие внедрению нераспространенных ядерных технологий.

3. ЧЛЕНЫ

3.1. Администрация (Board of Administration)Председатель (Chairman): Pr Andre Maisseu (профессор Андрэ

Массе), FranceВице-президент (Vice-President): Igor Fomitchev, RussiaИсполнительный генеральный секретарь (Executive General

Secretary): Pablo Lacoste, ArgentinaФинансовый диспетчер (Financial Controller): Rudolf Frey,

Switzerland

3.2. Исполнительный комитет (Executive Committee)Вице-президенты:Dr J. Barry, AustraliaR. Gilbert, BelgiumC. Prates, BrazilS. Simov, BulgariaD.J. Shier, CanadaV. Pavlik, Czech RepublicF. Watzka, Germany

14

C. Toth, HungaryR. Malik, IndiaE. Motlhabani Madi, NambiaJ.L.Wieman,The NetherlandsE. Natera,The PhilippinesN. Rosu and I. Micu, RomaniaM. Kojsova, SlovakiaF. Silveira, SpainA. Yourkine. Ukraine

3.3. Страны — члены WONUC (2003 г.)Австралия, Аргентина, Бельгия, Бразилия, Венгрия,

Великобритания, Вьетнам, Германия, Индия, Иран, Испания, Канада, Литва, Марокко, Намибия, Нидерланды, Россия, Румыния, Словакия, США, Украина, Филиппины, Франция, Чешская Республика, Швейцария, Швеция.

4. СТРУКТУРА

4. 1. Кто может вступить в WONUC (Membership Rules)Любая организация, представляющая служащих гражданской

ядерной отрасли, а также страна, выполняющая требования и рекомендации МАГАТЭ, может быть членом WONUC.

4.2. Управление (Operating Mode)Исполнительный орган WONUC — Ежегодная Генеральная

Ассамблея. Исполнительный комитет включает по одному представителю от каждого государства — члена организации. Деятельность исполнительного комитета направлена на осуществление политики и стратегии, определяемых Ежегодной Генеральной Ассамблеей.

Администрация, составленная из Председателя, Генерального секретаря и Финансового директора, ответственна за общую координацию. Сроки избрания Председателя и Генерального секретаря — три года (избираются только на один срок).

С целью осуществления каждого решения, определенного Ежегодной Генеральной Ассамблеей WONUC, формируются временные рабочие группы.

4.3. WONUC финансируется:Членскими взносами.Субсидиями.Предоставлением услуг.

15

5. Права и обязанности работников ядерной отраслиРаботники ядерной отрасли мира вынуждены, хотим мы того

или нет, стать одной из наиболее политизированных сил среди всех современных трудящихся. Мы имеем дело с двумя аспектами, являющимися необычными для деятелей профсоюзного движения. Первый касается недостатка понимания нашей

промышленности среди широкого населения. Мы должны ответить на это объяснениями, диалогами, непредубежденностью и терпением.

Второй аспект — экстремистские движения защитников окружающей среды, чья конечная цель состоит в том, чтобы лишить нас рабочих мест. Мы ответим борьбой.Мы определяем «топливное лицо» и, поэтому, можем

требовать, чтобы у нас были, во-первых, необходимые эксперименты и соответствующая экспертиза, особенно для обеспечения эффективных мер по защите здоровья и по обеспечению безопасности. Мы полагаем, что люди, более всего способные определять будущее ядерной отрасли — это те, кто имеет заработок от нее и живут рядом с ее объектами, то есть, это работники ядерной отрасли, их семьи и окружающие.

Наша стратегия не ограничивает себя только защитой ядерной энергии. Что фактически стоит под угрозой — так это социальная модель, которую мы хотим осуществить. Мы не позволим меньшинству безответственных фанатиков влиять на общество, поставленное на якорь в прошлом и осужденное на бесконечное воспроизведение нищеты. Мы хотим демократического общества, мы хотим такого будущее, в котором технический прогресс использовался бы разумно и помогал бы расти доступному богатству.

Мы, работники ядерной отрасли, не только стремимся к охране будущей промышленности, вырабатывающей ядерную энергию, но и хотим играть роль в установлении энергетической политики мира, которая, как мы верим, даст шаг к будущему благосостоянию всего мирового населения. Мы полагаем, что разумное использование ядерной энергии — это основа, на которой возможно установление социальных, экономических и экологических предпосылок для защиты окружающей среды, и эта основа позволит нам заниматься проблемами бедности и безработицы, существующими во всем мире. Мы верим в нашу ядерную промышленность и в тот большой вклад, который она уже сделала. Мы полагаем, что в будущем она внесет еще больший вклад.

WONUC был основан в 1996 г. Это — коалиция организаций, изначально созданных работниками ядерной отрасли Великобритании и

16

Франции, которые сформировали «Европейскую организацию работников ядерной отрасли. Все делегаты WONUC — активные деятели профсоюзного движения, большинство из них — профсоюзные боссы или другие избранные представители от массы трудящихся. Поэтому WONUC является защитной организацией. Там, где это необходимо, он будет бороться против тактики экстремистов.

Мы нацелены не только против экологической формы «траншейной войны». Мы — труженики, и мы имеем право на голос в принятии решений, которые влияют на нашу промышленность и которые касаются наших обществ.

У нас также есть обязанности по отношению к нашим работающим товарищам и к более широкому обществу людей. Эти обязанности заключаются в том, чтобы предоставить им работу для мирных целей, с безопасными источниками энергии, в безопасной окружающей среде и с нормальным социальным и экономическим будущим.

Мы намереваемся осуществить свои права и исполнить свой долг.

17

ВВОДНОЕ СЛОВОМорис Тубианá, Tubiana Maurice, ФранцияЗаслуженный профессор радиационной онкологии

университета Пари-Сад (Южного Парижа), почетный директор института Густава Росси (Вилледжи)

Tubiana Maurice. Foreword. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. IX–X.

Emeritus Professor of radiation oncology at the Paris-Sud Univer-sity, Honorary Director of the Institut Gustave Roussy (Villejuif)

В 1988 году начались основные научные дебаты по канцерогенным эффектам малых доз ионизирующей радиации на человеческий организм. Эти дебаты имеют три аспекта.

1. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТНасколько точны и насколько имеют силу эпидемиологические

данные в диапазоне 0–500 мЗв? Даже тогда, когда исследователи заключают об отсутствии статистически значимого канцерогенного эффекта, статистическая полнота этих исследований ограничена, и за немногими исключениями, она [статистика] не будет в состоянии идентифицировать любую несовместимость с коэффициентами канцерогенного риска, предложенными МКРЗ на основе наблюдений, сделанными над оставшимися в живых после атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки.

Увеличение числа таких исследований, их возрастающая статистическая значимость и их внедрение в мета-анализы должны привести к прогрессу. С этой точки зрения изучение эффектов вариаций ЕРФ на развитие рака часто представляет собой основной источник информации.

2. НАУЧНЫЙ АСПЕКТНасколько значимо утверждение о линейном беспороговом

эффекте облучения при оценке путем экстраполяции действия малых доз, для которых никакие надежные эпидемиологические данные не являются доступными? Этот вопрос особенно важен, потому что он касается и многочисленных химических канцерогенных веществ.

Увеличение сведений относительно механизмов канцерогенеза и критический анализ предположений, на которых основана ЛБК, привело к некоторому прогрессу, однако должны быть найдены те зависимости «Доза — эффект», которые оптимизируют и эпидемиологические, и экспериментальные данные.

18

3. РЕГУЛИРОВАНИЕ (Regulations)Ясно, что стандарты, которые будут предписаны после

вступления в силу Европейской директивы, не определяются научными данными, способными сделать их заслуживающими доверия (credible), и что концепции, подобные «Коллективной дозе» и ALARA («As Low As Reasonably Achievable» — «Столь низко, сколь разумно достижимо») являются устаревшими принципами. Это ставит ключевой вопрос: что может заменить их? Без сомнения, проблема должна быть обсуждена спокойно, без повторения ошибок конца 1980-х гг., когда система, декларируемая как логичное и стройное целое, оказалась торопливо построенной на шатких основаниях.

Формулировка этих трех вопросов показывает, что радиационная защита сталкивается с тем, что некоторые называют турбулентной зоной, а другие — повторением (renewal). Догмы, на которых она основывалась в течение более двух десятилетий, были подвергнуты сомнению, что наложило на медицинское и научное сообщество следующую двойную ответственность:

1. Стимулировать исследования и позволить каждому анализировать их результаты без предвзятых мнений, то есть, с точки зрения научного качества данных как единственного критерия.

2. Усилить обмен мнениями, активировать научные споры, которые станут необходимыми для появления новых концепций. Научный прогресс всегда было плодом обсуждений, часто страстных, но все же плодотворных, если они проводились с целью обеспечения продвижения в дискуссиях, основанных на экспериментах и полученных научных данных.

Все это — цели настоящего симпозиума WONUC. Ее материалы изданы в том же самом духе.

Мы надеемся, что представленные материалы принесут всем вам пользу от этого обширного симпозиума, и помогут разъяснить в дискуссиях некоторые вопросы. Затем последуют другие форумы, поскольку научные данные еще далеко не окончательны, и пока нет возможности завершить споры. Без сомнения, будут возникать и другие мнения, так как это — путь науки.

19

РАДИАЦИОННЫЙ РИСК В ПЕРСПЕКТИВЕ: СРАВНЕНИЕ РИСКА ИНДУКЦИИ РАДИОГЕННОГО РАКА С РИСКОМ КАНЦЕРОГЕНЕЗА ВСЛЕДСТВИЕ ДРУГИХ ФАКТОРОВ

Maurice TubianaЗаслуженный профессор радиационной онкологии

университета Пари-Сад (Южного Парижа), почетный директор института Густава Росси (Вилледжи)

Tubiana M. Radiation risks in perspective: radio-induced can-cer among cancer risks. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Sci-ence B. V. P. 3–24.

Maurice TubianaEmeritus Professor of radiation oncology at the Paris-Sud Univer-

sity, Honorary Director of the Institut Gustave Roussy (Villejuif)

1. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ РИСКИ РАЗЛИЧНЫХ НЕРАДИАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ

В развитых промышленных странах распространено мнение, что окружающая среда представляет опасность для здоровья. Считается, что загрязнение воздушной и водной среды, пестициды и удобрения, которые попадают в продукты питания, производимые сельским хозяйством, поставленным на промышленную основу, а также ядерная энергетика, вредны для здоровья. Некоторые люди, даже будучи больными, избегают принимать антибиотики из-за страха перед их возможной токсичностью. При опросе населения, проведенном в США в 1995 г., одним из вопросов был следующий: «Как Вы думаете: риск, которому подвергается ваше здоровье в настоящее время, остался прежним по сравнению с периодом 30 лет назад, или же изменился в ту или иную сторону? В 75% ответов риск был назван бóльшим, в 10% — меньшим, и в 15% — прежним [1].

К счастью, исследования не подтверждают подобных опасений. Напротив, в развитых индустриальных странах состояние здоровья населения непрерывно улучшается [2]. Наиболее надежным показателем его является продолжительность жизни, поскольку она объединяет и подводит итог всем физическим и умственным нагрузкам, которым люди подверглись начиная с рождения. Этот показатель в западном мире, начиная с конца Второй мировой войны, значительно повысился. Так, данные, представленные в табл. 1 показывают, что во Франции в течение 20-ого столетия продолжительность жизни населения увеличилась с 44-х лет в 1900 г. до 78-ми лет в 1997 г., причем увеличение продолжается. Во Франции (вместе с Японией),

20

продолжительность жизни женщин самая большая в мире. Это показывает, что качество мероприятий как в рамках здравоохранения, так и в области охраны окружающей среды (несмотря на развитие ядерной энергетики, дающей более 80% электроэнергии страны), является одним из самых высоких в мире.

Таблица 1. Показатели состояния здоровья во ФранцииПоказатель 1900 г. 1980 г. 1997 г.

Ожидаемая продолжительность жизни

Мужчины — 44 года;Женщины — 45 лет

Мужчины — 70,2 года;Женщины — 78,4 года

Мужчины — 74,2 года;Женщины — 82,1 года

Продолжительность жизни без учета основных причин смертности

— 72,6 года 75,1 года

Младенческая смертность (промилле)

150‰ 15,5‰ 5‰

Анализ превышения смертности («избыточная смертность») показал, что она обусловлена главным образом тремя причинами: несчастными случаями, алкоголем и курением. В то же время зарегистрировано, что мы не только живем все дольше, но и то, что продолжительность жизни с каждым годом увеличивается на все бóльшую величину. Данное наблюдение имеет силу для всех промышленно-развитых стран Запада и для Японии. К сожалению, в странах Восточной Европы и на территории бывшего Советского Союза продолжительность жизни за последние три десятилетия не только не увеличилась, но, фактически, даже сократилась. Причины более высоких показателей смертности в зрелом возрасте, по-видимому, следующие: алкоголь, табак, диета, слишком богатая животными жирами (колбасы или сосиски, свиной жир и т.д.), а также психологические стрессы. Эти причины кажутся более реальными, чем ухудшение состояния здравоохранения в странах Восточной Европы, поскольку показатель младенческой смертности значительно не повысился [3].

Если мы рассмотрим все причины смерти (табл. 2 и 3), обусловленные заболеваниями, вкупе с истоками этих заболеваний, то обнаружим, что болезни, связанные с поведением человека (табак,

21

алкоголь, несчастные случаи, дорожные происшествия, самоубийства, тучность, переедание и недостаток физической нагрузки), являются причиной приблизительно половины всех смертных случаев и двух третей случаев преждевременной смерти (до 65-ти лет).

Таблица 2. Смертность в США в 1990 г.Причины смертей в США в 1990 г.

10 главных причин смерти Фактические причины смерти

Сердечно-сосудистые заболевания

720.058 Курение 400.000

Раки 505.322 Диета / Малоактивный образ жизни

300.000

Заболевания сосудов головного мозга

144.088 Алкоголь 100.000

Несчастные случаи

91.983 Основные инфекционные заболевания

90.000

Хронические патологии легких

86.679 Интоксикации 60.000

Грипп и воспаления легких

79.513 Застрелено 35.000

Диабет 47.664 Сексуальное поведение

30.000

Самоубийства 30.906 Дорожно-транспортные катастрофы

25.000

Хронические заболевания печени

25.815 Неправильный прием лекарств

20.000

ВИЧ (HIV) 25.188 — —

22

Всего 175.7216 Всего 1.060.000

Таблица 3. Число случаев смерти среди мужчин в 1996 г. (в %)

Причины Общее число смертей

Преждевременные смерти

(ранее 65 лет)

Смерти, связанные с образом жизни

Раки 90.000 (32%) 28.000(35%)

Курение: 60.000 (21%)

Заболевания сердечно-сосудистой системы

79.500 (29%) 12.500(16%)

Алкоголь: 35.000 (13%)

Насильственные смерти

26.000 (10%) 16.300(21 %)

Несчастные случаи: 25.000 (9%)

Патологии легких

22.000 (8%) Всего: 120.000(42%);Между 25 и 65 годами 55% случаев смерти обусловлено образом жизни

Заболевания желудочно-кишечного тракта

14.000 (5%) От загрязнения (предположительно): 3000 (1%)

Всего 276.000(100%)

80.000(100%)

276.000

С другой стороны, загрязнение окружающей среды приводит, при самом плохом раскладе, приблизительно к 3000 смертных случаев в год, что составляет менее 1% от их общего числа во Франции. Если же мы выразим эти данные в виде показателя потери числа лет потенциальной жизни (табл. 4), то различие становится еще более внушительным. К сожалению, смертные случаи, обусловленные поведением, наблюдаются в более молодом возрасте, чем связанные с загрязнением или естественными заболеваниями.

23

Основная цель представленного обзора состоит в том, чтобы сравнить риски возникновения рака, обусловленного радиацией, с рисками, связанными как с другими факторами окружающей среды, так и с образом жизни. В [4] оценена роль указанных рисков в период около 20-ти лет назад. Затем, в [5] обновили эти данные применительно к Франции. В 1996 г. в Гарвардском сообщении (Harvard Report) дана другая оценка по предотвращению раков [6].

Таблица 4. Возможное число лет, потерянных вследствие образа жизни (мужчины)

Причина в % В годах

Раки, обусловленные курением и алкоголем

10 Транспортные происшествия: 500.000

Сердечно-сосудистые заболевания, связанные с курением

4 Курение: 700.000

Циррозы печени и психозы, обусловленные алкоголем

5 Пассивное курение*: 45.000

Несчастные случаи 12 Загрязнение воздуха*: 15.000

Самоубийства 12 —

ВИЧ 5 —

Всего связано с образом жизни 48 —

* Приблизительная (imprecise) оценка.

Все три приведенных оценки сходятся в том, что приблизительно 75% раковых образований у человека связаны с образом жизни (табл. 5). В промышленно-развитых странах около половины случаев раков могли быть легко предотвращены изменениями поведения индивидуумов в соответствии с рекомендациями «Европейские действия против рака» (‘European Action Against Cancer’). Это — прекращение курения, питье алкоголя в объеме, эквивалентном менее половины литра вина в день, соблюдение диеты, богатой овощами и фруктами и бедной животными жирами, а также предотвращение чрезмерного загорания на солнце, в особенности для лиц моложе 15-ти лет (табл. 6).

С другой стороны, процент случаев рака, связанного с загрязнением (воздуха, воды и продуктов), составляет менее 2% от суммарного числа всех таких случаев. Например, относительный риск

24

рака легкого у рабочих, подвергавшихся значительному воздушному загрязнению (гаражи; водители грузовиков) равен 1,33 [7]. Приведенное значение составляет ту же величину, что и для подвергавшихся пассивному курению (относительный риск между 1,25 и 1,4) [8, 9]. Для населения же избыточное возникновение раков за счет воздушного загрязнения не обнаруживается [10], а относительный риск по крайней мере в десять раз меньше, чем для пассивного курения. По оценкам, во Франции пассивное курение является причиной приблизительно 150 случаев рака легкого в год [9]. Поэтому количество раковых образований, связанных с загрязнением воздуха, для населения должно быть намного меньшим. Отсутствие какого-либо существенного влияния загрязнения воздуха на частоту рака легкого подтверждается следующим фактом: обнаружено постоянство числа случаев рака легкого у некурящих (табл. 7) на протяжении последних 40 лет, и это — несмотря на повышение загрязнения воздуха и на возрастающую значимость пассивного курения.

Таблица 5. Причины смертей от раков*

Курение 30%

В среднем за счет поведения: 50%

Питание 30%

Сидячий образ жизни 5%

Алкоголь 3%

Солнечная и ионизирующая радиация

2%

Хронические инфекции 5%

Факторы, связанные с размножением(reproductive factors)

5%

Социально-экономическое положение

3%

Медицинские препараты 1%

Пищевые добавки (соль) 1% Суммарно за счет загрязнения: 2–2,5%Загрязнения 2%

* Причины смертей от раков представлены в соответствии с Гарвардским сообщением о предупреждении рака (Harvard Report on Cancer Prevention), 1996 г. Рассчитана доля раковых образований, которых можно было бы избежать путем изменения образа жизни. Факторами образа жизни являются табак, алкоголь, питание, сидячий

25

образ жизни, солнечная радиация и ЕРФ (с ними связана половина числа случаев смертности от рака). Значения, приведенные в табл. 5, основаны на исследованиях в США и во Франции, причем для обеих стран показатели весьма сходятся, за исключением смертности от курения (для Франции он несколько ниже — 25%), и потребления алкоголя (для Франции соответствующий показатель смертности значительно выше — около 10%).

26

Таблица 6. Возможный успех по предупреждению раков (в %)*

Мероприятияпо предупреждению**

Число смертей от раков, которых можно было бы избежать (Франция)

1990*** В будущем

Избегание курения 22 35

Избегание алкоголя 12 10–15

Избегание курения + алкоголя

274 36

Избегание лишнего веса****

–2 –2

Инфекции, передаваемые половымпутем

–2 –1

Избегание чрезмерного воздействияУФ-света

< 1 1?

Ограничение потенциальноканцерогенных медицинскихпроцедур (радиология)

< 1 1?

Гормоны и цитокины — —

Устранение известных канцерогенов, действующих на организм человека

–4 < 1

а) Промышленных –2 < 1

б) Всей окружающей среды < 1 < 1

Предупреждение гепатита B

< 1 < 1

Снижение использования радиации в военных целях

< 0,01 0,01

Снижение использования радиации в промышленных целях

— —

* Из [R. Peto. Why cancer? The Times Health Supplement, 6 November 1981, 12–14.].

27

** Перечислены факторы, связанные с окружающей средой и с образом жизни, которых можно избежать (по крайней мере частично), и которые не включают: беременность, профилактическую мастэктомию, простатэктомию, удаление матки и т.д.

*** Смертность в 1990 г. обусловлена воздействиями в прошлом, смертность в будущем связана с воздействиями в настоящее время.

**** Сокращение потребления липидов (в составе насыщенных животных жиров) уменьшило бы риск сердечно-сосудистых заболеваний и, возможно, в какой-то степени также смертность от рака.

Таблица 7. Близкая к постоянной частота случаев смерти от рака легкого у некурящих граждан США, обнаруженная в двух исследованиях Американского общества рака (American Cancer Society), которые охватывают один миллион человек*

Период наблюдения Мужчины Женщины Оба пола

Данные на 1960 г. 6 4 5

Данные на 1980 г. 6 5 5

Среднее за два периода 6 4 5

* Приведена смертность за год на 100.000, стандартизованная по возрасту популяции США 1970 г.

Точно так же обстоит дело с раком желудка в странах Запада, число случаев которого в настоящее время в четыре раза меньше, чем 40 лет назад [5, 6]. И это — несмотря на присутствие в продуктах увеличенных количеств потенциально канцерогенных химических соединений (пестицидов, удобрений, гербицидов и т.п.). Часто считают, что в желудке нитраты могут преобразовываться в нитриты и нитрозамины, являющиеся мощными канцерогенными соединениями. Не имеется, однако, никакой корреляции между содержанием нитрата в питьевой воде и числом случаев рака желудка.

Следует отметить, что в странах Западной Европы и в США у населения в возрасте от 35 до 70 лет количество случаев смерти от рака в стандартизованной по возрасту популяции с 1930 г. значительно не изменилось, несмотря на тысячи и даже миллионы тонн самых различных химикалий (пестицидов, удобрений, гербицидов, синтетических волокон, пластмассы и т.д.), которые были синтезированы в период Второй мировой войны и после, и которые затем были выброшены в окружающую среду. Увеличение числа раковых образований дыхательных путей, полностью являющихся

28

следствием курения, было сбалансировано уменьшением числа раковых образований, не связанных с дыхательными путями (рис. 1)1.

На неверное представление о канцерогенном эффекте агентов окружающей среды было указано в [11, 12, 13]. Известно, что растения содержат естественные пестициды, многие из которые являются канцерогенными веществами. Так, естественные канцерогены присутствуют почти во всех овощах и плодах, например, в яблоках, бананах и моркови, а также в кофе, салате, картофеле, помидорах, капусте и во многих других продуктах. Согласно некоторым оценкам, число естественных пестицидов, находящихся в растениях, в 10.000 раз превышает количество пестицидов, обусловленных загрязнением. В то же время, число случаев образования рака обратно корреллирует с количеством ежедневно съедаемых овощей [13].

Приведенные данные показывают, что канцерогенный эффект генотоксических агентов при низких концентрациях или в низких дозах очень мал (если он вообще имеется), даже когда эти агенты являются веществами типа бензола (сильный канцероген в высоких дозах). Фактически не имеется свидетельств о каком-либо канцерогенном эффекте канцерогенов при низких концентрациях или в низких дозах.

Исследование курения представляет большой интерес для выявления зависимости «Доза — эффект». Во мировом масштабе, табак — главный канцероген для человека, так как он дает приблизительно 30% раковых образований у мужчин [4, 5, 6, 14].

Была предложена следующая формула:F = kD2t4,где доза D — число сигарет день, t — продолжительность

времени курения в годах, F — вероятность индукции рака легкого, и k — константа [15].

Во Франции с активным курением связано около 21.000 раков легкого в год (в соответствии со средним числом сигарет в день, равным 15), а пассивное курение (соответствующее приблизительно одной сигарете в день) дает приблизительно 100 раков легкого в год [9]. Эти значения находятся в соответствии с вышеприведенной квадратичной зависимостью, поскольку линейная зависимость предсказала бы приблизительно 1500 случаев ежегодных раковых образований, вызванных пассивным курением. Надо подчеркнуть, что дым окружающей среды, обусловленный сигаретами — это не эффект агентов в низких концентрациях, поскольку он соответствует от 1 до 2-х сигарет в день и, таким образом, приблизительно одному фунту табака за год.

1 . В оригинале подписи к рисункам отсутствуют. (Здесь и далее — подстрочные прим. перев.)

29

Следует также упомянуть, что не было обнаружено никакого увеличения числа случаев лейкозов или солидных опухолей у детей, подвергавшихся in utero материнскому курению, хотя, видимо, имеется небольшое увеличение числа случаев рака легкого среди тех, кто подвергался воздействию отцовского курения.

У курильщиков же, после прекращения курения, относительная частота случаев рака легкого снижается и достигает плато при значениях в 5–10 раз меньших, чем для постоянно курящих [16].

Относительный риск увеличивается с возрастом, при котором произошел отказ от курения, и уменьшается с годами, прошедшими с момента отказа. Для тех, кто начал курить в возрасте 17,5 лет и курил по 26 сигарет в день, в возрасте 75 лет относительный риск в случае отказа от курения по сравнению с активными курильщиками составляет следующие значения: около 45% для тех, кто бросил курить ранее 60-ти лет, 20% для тех, кто отказался от табака ранее 50-ти лет и 10% для тех, кто бросил курить до 30-ти лет (для тех же, кто вообще никогда не курил, относительный риск составляет 5%). Таким образом, через 40 лет после прекращения курения2 количество раковых заболеваний у людей, вдыхавших ранее каждый день огромные количества канцерогенов в

2 . То есть у тех, кто отказался от табака до 30-ти лет.30

течение почти 20-ти лет3, только в два раза превышает показатель некурящих. Это относительно малое воздействие подчеркивает преобладающую роль эффекта табака как хронического раздражителя (irritation), влияющего на клеточную пролиферацию, и как эпигенетического фактора.

Мутагенный эффект канцерогенных соединений по крайней мере в пять раз ниже, чем их стимулирующий (promoting) эффект [17]. Большинство канцерогенных веществ эпидемиологически идентифицированы как промоторы. Это — алкоголь, хронические раздражители, инфекции или воспаления, паразиты, и т.д. Не имеется не только количественного, но даже и качественного различия между генотоксическими агентами в низких и высоких дозах, так как они приводят к клеточной гибели и, таким образом, компенсаторно стимулируют клеточную пролиферацию [18, 19]. Клеточное деление — критический фактор мутагенеза. Из-за возникновения ошибок при синтезе ДНК и митозе, быстро делящиеся клетки имеют бóльшую вероятность мутагенеза. После воздействия физического или химического агента, повреждающего ДНК, механизмы репарации ДНК эффективны в покоящихся клетках. Репарация ДНК повреждается или останавливается в течении синтеза ДНК и митоза [11, 18, 19].

В течение этих стадий клеточного цикла повреждения фиксируются и становятся необратимыми. Доля нерепарируемых повреждений, как in vitro, так и in vivo, намного меньше в покоящихся клетках. Поэтому любой агент, являющийся хроническим митогеном, может быть косвенно мутагенным только потому, что он увеличивает вероятность преобразования повреждений ДНК в мутации [11]. Высокие дозы любого токсического соединения, которые вызывают гибель значительной части клеток, увеличивают канцерогенный эффект мутагена, в то время как низкие дозы не убивают клетки [19]. Хотя эти данные не исключают возможности канцерогенеза в покоящихся тканях, они несовместимы с гипотезой о пропорциональности между дозой мутагенного агента и его канцерогенным эффектом.

При оценке риска главная проблема с медицинской точки зрения — это форма кривой «Доза — эффект» для доз или концентраций, ниже которых эффект не обнаруживается в эпидемиологических исследованиях. Отсутствие детектируемых эффектов не устраняет вероятности существования избыточных случаев рака, прирост которых слишком мал, чтобы быть обнаруженным в эпидемиологических исследованиях. Эти риски названы «виртуальными» [20], потому что их существование не ясно, а их оценка в большой степени субъективна (рис. 2 ).

3 . Вернее, в течение 12,5 лет; см выше.31

2. РАДИАЦИОННЫЙ КАНЦЕРОГЕНЕЗОн существенно не отличается от химического. В качестве

примера можно указать, что латентный период между началом курения (или началом воздействия профессионального канцерогена) и возникновением рака сходен с теми, которые наблюдаются и при радиационном канцерогенезе: от 20 до 50 лет. Для радиационного канцерогенеза, как и для эффектов других канцерогенных агентов, деление клетки после воздействия весьма увеличивает частоту возникновения рака. Это особенно отчетливо проявляется для рака щитовидной железы [21] или рака груди [22]. У младенцев или детей возрастом менее 10-ти лет щитовидная железа является органом с самой большой восприимчивостью к лучевому канцерогенезу; после же 20-ти лет соответствующий канцерогенный эффект чрезвычайно мал, вероятно вследствие того, что скорость митоза становится очень низка даже после острого облучения (табл. 8).

32

Таблица 8. Вариации относительной частоты (RR) раков щитовидной железы в зависимости от возраста (после облучения в дозе 1 Гр)*

Возраст — масса щитовидной

железы, г

Пациенты(Ron, 1995 [18])

Оставшиеся в живых вХиросиме и Нагасаки

[19]Возраст RR Возраст RR

Новорожденные — 1 г

0–4 года 40 0–9 лет 9,5

6 месяцев — 2 г 5–9 лет 20 10–19 лет 3

4 года — 4 г 10–14 лет 10 — —

10 лет — 10 г 20–30 лет 1 20–39 лет 0,3

18 лет — 20 г > 30 лет 0 > 40 лет 0,2

* C.R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la vie / Life Sciences 1999. 322, 215–224.

Для рака груди канцерогенный эффект также намного выше при облучении во время менструального цикла, когда митотический индекс клеток груди превышает значения до или после менструации.Увеличение частоты раковых образований после облучения было

обнаружено в двух ситуациях: Хроническое облучение. Профессиональное воздействие (шахтеры

урановых рудников) и значительное радиационное загрязнение. В этих случаях радиация действует, подобно табаку, и как мутагенный фактор, и как промотор (стимулирующий агент). Избыточные случаи лейкозов были обнаружены для доз >500 мЗв, в особенности у рабочих в Селафильде. Не имеется никаких сведений об избыточных случаях лейкозов для более низких доз. Так, в районах с высоким ЕРФ (от 10 до 100 мЗв в год) не обнаружено никакого повышения частоты раковых заболеваний или лейкозов.

Острое облучение. Радиотерапия или оставшиеся в живых после атомной бомбардировки японских городов. Повышение частоты раков для жителей Хиросимы найдено только для доз более 200 мЗв [23]. Среди пациентов, подвергавшихся радиотерапии, увеличение частоты раков щитовидной железы было обнаружено для детей, облученных в дозах 100 мЗв. При брахитерапии с использованием радиоактивных изотопов сравнение эффектов при высокой и низкой мощностях доз

33

продемонстрировало, что облучение при низких мощностях доз приводит к меньшему количеству лейкозов [24, 25, 26].Как и в случае химических канцерогенов, главной проблемой

является форма кривой «Доза — эффект» для малых доз (ниже 200 мЗв) [25, 26, 27, 28]. Величина риска, рассчитанная путем экстраполяции, значительно изменяется в зависимости от математического аппарата, используемого для расчета.

Поэтому цель исследователя должна заключаться: В снижении неопределенности путем исключения зависимостей,

которые не совместимы с научными данными по канцерогенезу; В повышении точности эпидемиологических исследований.

Все это — трудные задачи, поскольку помимо научных предпосылок вмешиваются и другие соображения, типа предупредительного принципа, который должен быть принят во внимание. Поэтому не удивительно, что выбор зависимости эффекта от дозы является спорным, и что этот выбор различен для радиобиологов, расставляющих акценты в научной плоскости, с одной стороны, и для некоторых специалистов по радиационной защите, которые настаивают на предупредительном принципе, с другой. Фактически невозможно исключить канцерогенный эффект низких доз радиации или химических канцерогенов даже для покоящихся тканей [29, 30]. Кроме того, в противоположность тезису Ames, биоиспытания предполагаемых канцерогенных веществ должны были бы дать (по крайней мере, для некоторых токсических веществ), хорошие качественные предсказания о возникновении раков у человека, о чем отмечено в нескольких монографиях МКРЗ в Лионе (Lyon). Наконец, поскольку люди подвергаются большому разнообразию канцерогенных веществ, возможность синергических взаимодействий не должна исключаться. Однако теоретическая возможность небольшого канцерогенного эффекта низких доз не доказывает, что зависимость «Доза — эффект» обязательно линейна. Должен иметься практический порог, или же другие зависимости, типа квадратичной, если для очень малых доз вероятность канцерогенного эффекта низка.

В 1965 г. МКРЗ выдвинул Линейную Беспороговую Гипотезу4 и объяснил этот выбор следующим образом:

«Поскольку о существовании пороговой дозы неизвестно, предполагается, что даже самые малые дозы дают пропорционально малый риск индукции малигнизации. Сходным образом, вследствие недостатка сведений о характере зависимости „Доза — эффект“ при

4 . Всюду в материалах WONUC сокращено до общепринятой в России аббревиатуры «ЛБК» — «линейная беспороговая концепция».

34

индукции малигнизации у человека, особенно при тех уровнях доз, которые важны для радиологической защиты, Комитет не видит никакой практической альтернативы для целей радиологической защиты принятию предположения о линейной зависимости между дозой и эффектом, а также того, что доза действует кумулятивно. Комитет знает, что предположения о беспороговости и о полной аддитивности всех доз могут быть некорректны, но вряд ли они будут вести к недооценке риска» [28].

E.E. Pochin [31], в то время председатель МКРЗ, намеревался успокоить населения путем демонстрации малой величины радиационного риска, оцененного даже пессимистическими линейными экстраполяциями, по сравнению с другими рисками повседневной жизни (табл. 9).

Таблица 9. Риски, обусловленные человеческой деятельностью. Pochin [31]

Одна смерть на миллион обусловлена следующими причинами:650 км полета на самолете100 км поездки на автомобилеВыкуриванием одной сигаретыДвумя часами пассивного курения1–5 мин скалолазания1–5 неделями работы на обычной фабрике1 ч ловли рыбы на море2–5 неделями применения противозачаточных пилюльПолбутылкой вина

Воздействием излучения в дозе 0,1 мЗв, которая накапливается при:а) Эффект MPD (рабочие) в течение половины дня;б) 3 года жизни возле атомной станции;в) Средняя доза, накопленная в течение трех месяцев от

диагностических радиологических процедур

К сожалению, докладчиком был достигнут противоположный эффект. ЛБК вызвала беспокойство, потому что она поддерживала концепцию, согласно которой любая доза, даже самая малая, является канцерогенной. Вредное психологическое воздействие ЛБК имело пиком несчастный случай на ЧАЭС в 1986 г., когда острые дозы радиации, полученные в течение минут, были использованы для расчета. В результате было предсказано, что за последующие 50 лет 53.400 людей умрут от рака, вызванного Чернобылем [32, 33]. Эта пугающая величина получена простым умножением пустяковых

35

чернобыльских доз в США (0,0046 мЗв на человека) на общее число людей, живущих в Северном полушарии, и на основании фактора риска канцерогенеза, основанного на изучении эпидемиологии 75.000 оставшихся в живых после атомной бомбардировки в Японии, получивших дозы более 200 мЗв при мощности дозы 6 Зв в секунду.

Научная корректность ЛБК была оспорена в течение прошедших десятилетий [25, 26, 34, 35, 36, 37, 38, 39].

В [40] Ames заявил:«Чтобы вычислить эффекты малых доз, применяется линейная

экстраполяция от больших доз до нуля. Использование этого расчета основано на положении, что пути метаболизма для больших и малых доз идентичны.

Указанное положение подразумевает: Что млекопитающие не имеют никакой защиты против эффектов

агентов, повреждающих ДНК. Что никакая доза, даже малая, не является безопасной».

Примеры того, что эти предположения недействительны, становятся все более многочисленными. Линейная экстраполяция эффектов от высоких к низким дозам часто неверна. В трети или даже в большем числе случаев, в которых максимально допустимая доза давала дополнительные опухоли у грызунов, половина этой дозы не имела эффекта. Ames с соавторами указали, что воздействие негенотоксического вещества в больших дозах сопровождаются токсичностью, гибелью клеток и замещениями в популяции клеток. Это создает условия, благоприятные для роста опухолей. Таким образом, линейная экстраполяция не применима к большинству химических соединений.

Недавно с помощью краткосрочных (short term) экспериментов измерили степень повреждения ДНК, индуцированного испытываемыми соединениями в различных дозах. Например, 11 химикатов, известных как канцерогены в высоких дозах, исследовались при низких. Для 8 из 11 веществ минимальные количества повреждений ДНК, которые не выявились в контроле, были детектированы у животных, получивших промежуточную дозу между нулем и высокой дозой. Низкие же дозы, однако, вместо индукции повреждений ДНК в печени грызунов оказались очевидно благоприятными для клеток этого органа.

В другом исследовании самки крыс, получавшие по 0,001 мкг/кг диоксина в день, имели меньшее количество грудных, маточных, гипофизарных и печеночных опухолей и меньшее суммарное количество опухолей по сравнению с контролем. При дозе 0,01 мкг/кг в день частота опухолей печени повышалась, но для опухолей груди, матки, гипофиза и общего числа новообразований значения были ниже,

36

чем в контроле. В вышеупомянутых случаях защита (уменьшение частоты раков) наблюдалась для агентов, которые в больших дозах вызывают рак. Использование линейной экстраполяции от высоких доз до нуля подразумевает, что «одна молекула может причинить рак». «Данное утверждение игнорирует факт естественного крупномасштабного процесса репарации ДНК» [40].

Этот вопрос еще раз обсуждался на симпозиуме, организованном в мае 1998 г. в Париже [38]. Было указано, что зависимость, укладывающаяся в рамки ЛБК, подразумевает, что: Вероятность репарации повреждений ДНК постоянна

безотносительно от дозы и, следовательно, от количества других повреждений, вызванных в той же самой клетке и в клетках окружения.

Вероятность повреждения клетки, приводящего к развитию агрессивного рака, не находится под влиянием ни возможного содействующего эффекта дальнейшего облучения или индуцированной клеточной пролиферации, ни эффекта клеток окружения.Эти предположения критиковались. Единое мутационное

событие может привести к клиническому раку, но при отсутствии клеточной пролиферации или стимуляции (promotion), подобная вероятность весьма невелика. Возможность индукции и прогрессии от повреждения ДНК до клинического рака, вероятно, будет находиться под сильным влиянием других повреждений, образовавшихся в той же самой клетке или в окружающих клетках [17, 27].

Индуцированная нестабильность генома, по-видимому, играет видную роль в радиоканцерогенезе [38]. Только инициированные клетки, которые также иммортализованы и имеют дефект в механизме апоптоза, могут постепенно накапливать другие геномные повреждения [17].

Более того, ЛБК несовместима с влиянием мощности дозы [24, 25, 26], которое наблюдается даже для облучения -частицами [41]. Показано также, что и некоторые эпидемиологические данные не укладываются в ЛБК: например, о частоте лейкозов в Хиросиме и Нагасаки [42] и о частоте остеосарком и гепатом, индуцированных инкорпорированными -изотопами у людей или экспериментальных животных [17, 43, 44, 45, 46, 47]. В обоих случаях точность данных высока, наблюдение продолжается более чем полстолетия; однако наиболее приемлемая зависимость является квадратичной.

В BEIR IV сообщении Американской Академии Наук 1988 г. [47] сделано заключение в пользу существования порога или квази порога. Недавние эпидемиологические данные, касающиеся облучения -частицами, были поддержаны экспериментальными исследованиями,

37

которые показали, что канцерогенный эффект одной -частицы, проходящей через клеточное ядро, настолько мал, что ощутимое канцерогенное действие должно быть обусловлено несколькими частицами [48, 49].

Отсутствие любого обнаруживаемого эффекта при изменениях ЕРФ, который колеблется от 1,5 мЗв в одних регионах до 100 мЗв в других [50, 51, 52, 53, 54], также не совместимо с ЛБК. Действительно, большинство эпидемиологических и экспериментальных данных [55, 56, 57, 58, 59] скорее выявляют квадратичную зависимость, отмечающуюся и для повышения частоты сóлидных опухолей, наблюдаемую у оставшихся в живых после атомной бомбардировки [23], в особенности, при учете нейтронной компоненты [60, 61].

Возможность эффекта низких доз (10–20 мЗв) на плод, облученный in utero [49, 62], заслуживает большего внимания, но следует отметить, что быстро делящиеся незрелые клетки зародыша не сопоставимы с солидной тканью, а скорее аналогичны костному мозгу.

Ввиду всех этих данных, которые свидетельствуют против гипотезы ЛБК, может показаться удивительным, что столь много специалистов из области радиационной защиты все еще твердо придерживаются ее. В сообщении от 1998 г OECD (Комитет по организации экономического сотрудничества и развития) следующим образом суммируется ситуация в радиационной защите и здравоохранении [28]:

«Мы должны обратить внимание, что некоторые данные подкрепляют использование модели ЛБК, а другие ясно демонстрируют существование порога... Самые последние данные анализа оставшиеся в живых после атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки... не противоречат оценкам коэффициентов риска, используемым в МКРЗ-60 и не дают основания усомниться в законности „предупредительного принципа“, который является основанием для рекомендаций МКРЗ... Однако, это не приводит к прогрессу в нашем знании о форме зависимости „Доза — эффект“. Исходя из сведений на текущий момент и из предупредительного принципа, использование ЛБК все еще оправдано в тех случаях, когда необходим единый общий подход независимо от источника и метода... Но такой подход не должен применяться автоматически для оценки риска в специфической ситуации. Во всех случаях эксперты должны использовать наилучшую доступную научную информацию относительно данного конкретного случая воздействия. В конкретной ситуации они могут не использовать ЛБК...» [28].

Цитированное осторожное заключение поучительно. Хотя большинство данных и имеющиеся модели канцерогенеза описываются квадратичной зависимостью или же показывают наличие порога, ЛБК

38

все еще используется в радиационной защите, потому что она не приводит к недооценке риска и, вероятно, завышает его для областей низких доз. Это объясняет, почему некоторые специалисты в области радиационной защиты не желают формально отклонять ЛБК до тех пор, пока не имеется отчетливой демонстрации ее несоответствия во всех ситуациях. Однако большинство из них уже не рассматривают ЛБК как догму. Теперь они склонны обсуждать и другие концепции (а также модели), чтобы избежать, после установления факта очень малой дозы у большого населения, пугающих и необоснованных чисел предсказанных несчастных случаев, которые оценены путем неоправданного использования ЛБК.

Как отмечалось Z. Jaworowski [32], применение ЛБК привело к тому, что советская чрезвычайная правительственная комиссия решила эвакуировать и переместить более 270.000 людей из областей бывшего Советского Союза, где в 1986–1995 гг. средние дозы облучения за счет последствий Чернобыля находились между 6 и 60 мЗв. Для сравнения, средняя мировая индивидуальная доза в течение жизни из-за ЕРФ составляет приблизительно 160 мЗв. В загрязненных после Чернобыля областях бывшего Советского Союза средняя доза в течение всей жизни составит 210 мЗв, а в некоторых больших районах мира — приблизительно 1000 мЗв. Принудительная эвакуация многих людей из их (возможно) загрязненных домов требует этического исследования.

Должно быть сделано сопоставление между психологическими и медицинскими последствиями данной меры (беспокойство, психосоматические заболевания, депрессии, самоубийства) и тем вредом, которого эти меры, возможно, помогли избежать. Определенное заявление было сделано Gonzales, директором по противолучевой защите МАГАТЭ5, который полагает, что дозы ниже 10 мЗв в год (суммарно за счет естественного и искусственного облучения) не оправдывают никаких мероприятий. Он заметил, что между 10 и 100 мЗв условия должны быть проанализированы, но что мероприятия следует сделать принудительными только для доз выше чем 100 мЗв в год [63].

Эта позиция весьма интересна, поскольку не предполагает никакого различия между естественной и искусственной радиацией. Данное предложение может открыть путь для создания рекомендаций, приемлемых как с научной точки зрения, так и с позиций здравоохранения. Оно связывает предупредительный подход с тем фактом, что дозы менее 10 мЗв в год не имеют значения для здоровья и, поэтому, нет оснований пугать людей, получивших подобные дозы.

5 . В оригинале AEIA; видимо, опечатка, поскольку IAEA — аббревиатура МАГАТЭ.

39

Использование ЛБК даже для самых малых доз является, несомненно, одним из факторов, который внес значительный вклад в опасения широких масс населения и который обострил противоречие между онкологами, радиобиологам и врачами, с одной стороны, и инженерами, работающими в области радиационной защиты без какого-либо медицинского или биологического обучения, с другой.

Жизнь появилась и развивалась в «океане» атомной радиации, которая была более интенсивна миллиард лет назад, чем теперь. Искусственная радиация составляет только небольшой процент от ионизирующего облучения (от 10 до 30% в промышленных странах). Намного более сильные искусственные источники облучения — медицинская радиология и индустриальное использование радиации, в частности, специфическая ядерная энергетика (включая извлечение урана, выбросы радиоактивности в атмосферу или в водную среду, ядерные отходы), — ни в какой стране (включая Францию) не дает превышения дозы в 0,01 мЗв в год {1} (здесь и далее — в фигурных скобках примечания и комментарии, помещенные в конце всех текстов Материалов симпозиума). И это — принимая во внимание, что ЕРФ изменяется по Франции от 1,5 до 6 мЗв [49], а во всем мире — от 1,5 до 30 мЗв в год и может достигать 100 мЗв в год или даже больше в некоторых населенных регионах мира [50]. Таким образом, дополнительное облучения из-за ядерной энергетики или ядерных отходов составляет значение, меньшее одной сотой от естественного облучения, меньшее, чем для парижанина, получившего дополнительное облучение на зимнем курорте (из-за космического излучения на высокогорье), или на побережье в Бретани (область гранита6). Эта несогласованность подчеркивает роль психологических факторов.

В 1986 г. Richard Doll, используя ЛБК, оценил, что в Великобритании приблизительно 1265 смертных случаев от рака ежегодно были связаны с ионизирующей радиацией, причем только 25 из них были обусловлены искусственным облучением (в том числе и 6 профессиональных случаев, причем уволенные работники находились в окружающей среде, включающей все аспекты ядерной энергетики). Во Франции подобные вычисления были проделаны с учетом коэффициентом риска рака, предложенного в МКРЗ-60. Рассчитано, что естественная радиация могла привести максимум к 6000, а, возможно, и к нулевой избыточной частоте раковых образований, в то время как для атомной энергетики соответствующие значения составили 25 и 0 (табл. 10). И при этом во Франции все опасения сосредоточены на ядерной энергии.

6 . Радон.40

Данный пример показывает, что ЛБК увеличил общественную боязнь лучевых рисков, поскольку вычисление виртуального риска привело к вере в его существование. Параллельно, оптимизация и анализ затрат на виртуальный риск привели к общераспространенной идее, что защита здоровья в этой области строго ограничена финансовыми соображениями. Таким образом появилась философия нулевого риска. Люди допускают рак, вызванный естественным или медицинским облучением, потому, что видят здесь свою материальную выгоду — курорт, лечение. Но они не способны принять намного меньшие риски ядерной энергетики, поскольку не видят здесь личной материальной выгоды. А посему мы отмечаем в табл. 10, что виртуальные риски могут быть равны нулю.

Таблица 10. Канцерогенные эффекты ионизирующей радиации*Виртуальные риски ионизирующей

радиацииВиртуальная

смертность от ракаПриродная радиация: доза 2,5 мЗв в год 0–6000

Потенциально возможное снижение (для домов с высокой концентрацией радона)

0–600

Облучение с медицинскими целями:доза 1 мЗв в год

0–2500

Потенциально возможное снижение (улучшение техники, современное оборудование)

0–800

Атомная энергия + радиоактивные отходы:Доза 0,01 мЗв в год

0–25

Потенциально возможное снижение? 0–10?

* Верхние границы рисков рассчитаны по данным МКРЗ, предполагающим существование ЛБК. Нижние границы рассчитаны согласно гипотезе, по которой ежегодные дозы ниже 10 мЗв не имеют никакого канцерогенного эффекта. Потенциальное уменьшение рассчитано с использованием данных, обсужденных на симпозиуме «Les avancees de la radiologie medicale et ses contraintes». Concours medical, suppl. 35, 26 oct. 1996.

3. ОЦЕНКА ЛУЧЕВОГО РИСКА И ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

В атомной энергетике огромное количество энергии, освобождаемой материей, кажется весьма таинственным и вызывает

41

«страх неизвестности». «Радиофобия» началась с появления [у человечества] ядерной энергии [65, 66, 67, 68].

Имеется множество примеров несоответствия между фактическим риском и его эмоциональным восприятием. Например, избыточное облучение в дозе около 1 мкЗв (соответствующее избыточному излучению космических лучей в Париже на четвертом этаже здания по сравнению с первым), может вызвать большое опасение, в то время как доза в тысячу раз бóльшая игнорируется, если она объясняется естественным или искусственным облучением, не связанным с ядерной энергией [69]. В опросе, выполненном в 1990 г. Европейской Комиссией, искусственная радиоактивность фигурировала как один из главных источников рака. Правда, ее ставили на второе место после табака, но перед алкоголем, тучностью, диетой, или загоранием на солнце. Фактически же искусственная радиоактивность является весьма небольшим воздействием по сравнению с перечисленными факторами.

В настоящее время физические (атомная радиация, микроволны, и т.д.), химические (пестициды, синтетические изделия и т.п.), биологические (генетически измененные организмы, и т.д.) технологии клеймят, воспринимая их как неестественные и приписывая им большой вред и высокий риск.

Риск — социально построенная концепция. Восприятие риска сложно и субъективно, это — результат длительного процесса, в течение которого формируется представление о технологии и ее рисках. Данный процесс находится под влиянием социальных, психологических и политических факторов. Общественное мнение имеет сильное воздействие на суждение о риске. Когда проявляются негативные чувства, риск усиливается, а технология оценивается как маловыгодная, но с высоким риском. Обеспечение информации, привлекающей внимание к выгодам, благоприятно изменяет оценку рисков. И наоборот, информация относительно риска изменяет восприятие выгод.

Важное значение для суждения о риске и отношения к нему имеют образование и социальный статус. Восприятие риска формируется под действием широкого диапазона социальных и культурных факторов. Мужчины склонны оценивать риски как меньшие и менее проблемные, чем женщины, причем даже в среде ученых. Воспринятый риск обратно пропорционально связан с доходом и образованием, доверием соответствующим учреждениям, экспертам и науке. Те, кто создают технологии и управляют ими, видят выгоду от данных технологий и, поэтому, усматривают меньшую величину риска. Социально-политические факторы формируют общественное восприятие риска. Треть белых мужчин оценивают риски как весьма низкие. Они имеют хорошие образование и уровень доходов, доверяют

42

учреждениям, науке и экспертам. Женщины и небелые люди рассматривают мир как более опасный, вероятно потому, что они чувствуют себя более уязвимыми, менее контролируют свою судьбу и то, что может случиться в окружающем их сообществе [75].

Риски за счет облучения ионизирующей радиацией завышены теми, кто не верит в прогресс, кто отказываются видеть экономический рост или имеет чувство общественного бессилия. Этот эффект субъективных факторов бросает вызов теории рационального поведения [65, 66, 70, 75, 76]. Трудно, однако, объединить технические и социальные аспекты риска [76, 77]. Было указано, что индивидуумы выбирают то, чего им надо бояться и насколько бояться, в соответствии со своим культурным уровнем [78, 79] и в соответствии с мировой точкой зрения.

Увеличение или снижение социального восприятия риска могут происходить несколькими способами [76]. СМИ показывают риски выборочно [70, 76], выделяя наиболее драматичные или те, к которым они стараются привлечь внимание общества. Когда опасности многократны, все время упоминаются или же завышены, опасения также будут комплексными.

Для антиядерных кампаний характерна реакция самоподдержки. Кампании эксплуатируют опасения и беспокойства. Из-за этих опасений любой инцидент или несчастный случай на ядерной установке, или же данные любого ненадежного исследования, согласно которым малые дозы радиации являются канцерогенными, становятся заголовками для СМИ. Подобные слухи создают впечатление, что ядерная энергия опасна. Это, в свою очередь, увеличивает опасения, и общественное мнение с большей готовностью доверяет исследованиям, объявляющим, что атомная энергия опасна, даже если их научное основание ненадежно. Некоторые топливные концерны активизируют подобные опасения [32, 70, 75].

Потенциальная катастрофичность, предполагаемая ненадежность официальных источников информации и неясность потенциальных выгод — преобладающие факторы в указанных реакциях. Когда информация приходит в соответствии с подсознательными опасениями или ожиданиями, в нее легко верят, и восприятие риска усиливается. К этим известным факторам Z. Jaworowski [32] добавляет и другие: Психологическая атака в течение «холодной войны», которая

повышала страх населения перед ядерным оружием. Лоббирование отраслями топливной промышленности, связанными

с добычей угля. Интересы исследователей радиации, борющихся за признание и

бюджет.43

Интересы политических деятелей, для которых радиофобия была удобным оружием в их политических играх (в 1970-х гг. — в США, в 1980-х и 1990-х гг. — в Восточной и Западной Европе и в бывшем Советском Союзе).

Интересы СМИ, имеющих прибыль на стимуляции страха перед новыми проблемами.Благодаря всем этим факторам в сознании медленно

формируются представления о технологиях и связанных с ними рисках; затем эти представления, в свою очередь, оказывают преобладающее влияние на восприятие рисков [80]. Роль представления о чем-либо хорошо иллюстрируется сравнением между ультрафиолетовым и ионизирующим излучением. Частота случаев меланом, заканчивающихся смертью, увеличивается с каждым годом в северных европейских странах и во Франции, достигнув 2000 в год. Это увеличение происходит из-за загорания и стиля одежды. Солнечное излучение особенно опасно для младенцев и детей (возрастом менее 5 лет). Однако солнце связано с природой, отпуском, приятными моментами жизни. В течение XIX столетия загар был характерен для фермеров и бедных крестьян, в то время как леди защищали себя пляжными зонтиками и перчатками. Затем загар стал фешенебельным. После Второй Мировой войны самолеты сделали возможным для многих европейцев проводить отпуск на берегах Средиземного моря. Частота случаев меланом начала быстро увеличиваться и, несмотря на предупреждения, продолжает подниматься.

Ультрафиолетовая радиация также иллюстрирует воздействие на общественное мнение кампаний, поддерживаемых коммерческой конкуренцией. Англо-французское соглашение создало первый коммерческий сверхзвуковой самолет. Тут же сверхзвуковые самолеты были обвинены в том, что они могут разрушить озоновый слой стратосферы из-за водяного пара, выделяемого реактивными двигателями. Истощение озонового слоя привело бы животную жизнь к сильному воздействию УФ-света, который стимулирует широко распространенный рак кожи. Кампания была начата в Нью-Йорке и Нью-Джерси. Сотни тысяч жителей Нью-Йорка выражали свое намерение не позволить приземляться сверхзвуковым «Конкордам» в нью-йоркских аэропортах. Франция и Британские воздушные трассы были вынужден отказаться от полетов в Нью-Йорк. Восемнадцатью месяцами позже стало очевидно, что соглашение между Англией и Францией не привело к коммерческому успеху. И тогда кампания остановилась. Разрешение приземляться в Нью-Йорке было дано среди полного общественного безразличия [80]. Заметим к сему, что, несмотря на неисчислимое количество военных сверхзвуковых самолетов, УФ-

44

облучение в наших странах значительно не изменилось в течение последнего десятилетия.

Любопытно, что большинство опасений и кампаний сосредоточились на озоне, истощающимся под действием химических агентов. Но, в то время как истощение озона в стратосфере слегка увеличило УФ-излучение в Южном полушарии, имелся совсем малый (если он вообще был) эффект в Северном полушарии. Расчеты, демонстрирующие относительно малый вклад по сравнению с индивидуальным поведением, игнорировались. Эти наблюдения подтверждают сильную тенденцию населения к минимизации индивидуальной ответственности и к сваливанию вины на других (на общество и на изготовителей новых химикатов).

Подобное искажение восприятия преобладало в течение более чем двух десятилетий для рака легкого. А именно: доминировала недооценка эффекта табака и переоценка эффекта воздушного загрязнения. Это было очень выгодно изготовителям табака, потратившим миллионы долларов, чтобы продвинуть сию точку зрения.

А теперь позвольте нам рассмотреть образ атомной радиации и радиоактивности. Он заметно развивался в течение XX столетия, но в направлении, обратном развитию представлений о солнечном УФ-свете [80]. Первые радиогенные раковые образования наблюдались у физиков и врачей, имевших дело с радием или с рентгеновскими лучами в 1902–1906 гг. Среди пионеров рентгена и радиоактивности более 400 умерли от лейкоза и раковых новообразований кожи, что сопоставимо с частотой избыточных раковых образований у оставшихся в живых после атомных бомбардировок. С 1920 по 1938 гг. частота лейкозов была в десять раз выше у радиологов, чем у других врачей. Однако радиация и радиоактивность должны были стать источником энергии. Радиоактивная вода продавалась по высоким ценам, а минеральные воды в рекламах гордо объявлялись как имеющие высокое содержание радиоактивных элементов. Во Франции изготовители наиболее популярных кремов 1930-х гг., «ThoRadia», похвалялись обогащением своих кремов торием и радием. То же отмечено и для зубной пасты в Германии.

Радиоактивность была одинаково престижна как в Великобритании, так и в США. В Западном мире это было связано с наукой, с борьбой против рака и с Марией Кюри (умершей от лейкоза в 1930 г.). Первым исследователям рентгена или радиоактивности опасности не являлись препятствием. Они знали опасность, но хотели встать перед вызовом.

Взрывы атомных бомб в августе 1945 г. закончили войну [65]. Радиоактивность оставалась популярной в течение нескольких лет, потому что перспектива обильной и недорогой ядерной энергии вселяла

45

большие надежды. Они завершились в 1955 г. «Атомом для мира» — конференцией ООН в Женеве. Во французских газетах с этого периода «хорошие» новости (открытие руды урана, торжественный пуск первого реактора) были на титульных листах, в то время как несчастные случаи публиковались в маленьких заметках на последних страницах. Отношение к радиации медленно развивалось в середине 1950-х гг. после испытаний водородной бомбы в США и России [65]. Появились опасения ядерного Холокоста.

Так называемое «Движение за мир» и его «Стокгольмское решение» были нацелены на блокирование развития ядерного оружия. В конце 1960-х гг. усилились опасения из-за использования ядерного оружия в мирных целях (ядерные реакторы). Ядерная энергетика была выбрана как главная цель защитниками окружающей среды [65]. Остров Тримайленд и Чернобыль увеличили беспокойство, потому что они продемонстрировали отсутствие контроля за ядерной энергией, с перспективой возможной глобальной катастрофы.

Видный французский защитник окружающей среды, Brice Lalond, писал 12 июня 1992 г. в газете «Монд» («Monde») о начале движения за защиту окружающей среды во Франции 1970-х гг.: «Мы должны были иметь врага. Мы колебались между автомобилем (La «bagnole») и ядерной энергией. Мы выбрали ядерную энергию, потому что она была связана с французскими государственными производителями электроэнергии и с армией».

Недавно роль психологических и культурных факторов была проиллюстрирована спорами, связанными с частотой случаев лейкозов около ядерных установок [80]. Начиная с 1983 г. многочисленные СМИ сообщили об увеличении частоты лейкозов вокруг ядерных установок, в особенности в некоторых пунктах Великобритании. Однако статистический результат является значимым, когда риск ошибки равен или ниже пяти процентов (p < 0,05). Это означает, что из 100 наблюдений в пяти случаях может быть обнаружен эффект, который фактически не существует (то есть, избыток будет обнаружен только благодаря ожидаемым статистическим вариациям). Поэтому, когда наблюдения выполнялись возле ядерных установок, можно было ожидать, что одно наблюдение из 20 даст поддельный положительный результат (p = 0,05).

Действительно, в большинстве случаев дальнейшие исследования показали статистические недостатки (слишком короткая продолжительность изучаемого периода, неточность в плане географической области и т.п.) и не подтвердили начальные заключения. Реальная группа лейкозов имеется, главным образом, возле завода Селафильд. Однако имеются сходные группы и вокруг некоторых неядерных заводов. Объяснение этому — заразные вирусные

46

болезни, связанные с перемещением больших количеств работников [82]. Связь с облучением ныне исключена исследованиями Комитета по медицинским аспектам радиации в окружающей среде (Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment — COMARE) [83]. Кроме того, наблюдения, выполненные возле нескольких сотен ядерных установок в Великобритании (1994 г.), США (1991 г.) Франции (1995 г.), Канаде (1993 г.) и Японии (1995 г.), не обнаружили увеличения частоты раковых образований или лейкозов [84, 85].

Случаи лейкозов около «Ла Гааги» (La Hague) недавно явились причиной противоречий во Франции. «Ла Гаага» (около Шербурга (Cherbourg) в Нормандии) — один из двух заводов по переработке радиоактивных отходов во Франции. Наблюдения в 1989 г. не продемонстрировали увеличения лейкозов. Другое исследование в 1995 г. показало незначимое, но все же увеличении частоты лейкозов в местности около завода (E = 1,6, от 0 = 4, p = 0,06, где E = ожидаемая и 0 = наблюдаемая) в течение 1978–1992 гг. В 1997 г. при изучении возникновения лейкозов было обнаружено, что избыточные случаи их связаны с потреблением «даров моря» живущими возле завода. Это отметили те же самые авторы [86]. Несмотря на статистические недостатки, выявленные экспертами, статья получила огромный отклик в СМИ и вызвала большие страхи, что имело экономические последствия в области, для которой продажа «даров моря» является важным ресурсом. Был назначен Научный комитет. Его временное сообщение в июле 1997 г. указало на статистические недостатки исследования [87].

В октябре 1997 г. расширение изучаемого периода с 1993 по1996 гг. продемонстрировало, что никаких дополнительных случаев лейкозов не было диагностировано в районе завода [88]. Таким образом, малый избыток в течение периода 1978–1996 гг. оказался недостоверным (p = 0,15).

Указанный новый результат был только упомянут в прессе. Большинство СМИ не заинтересовано в опровержениях новостей. Возможно, это объясняется тем, что опровержения не увеличивают продажу прессы. В настоящее время, несмотря на недостаток любого исследования частоты лейкозов, широкие массы населения во Франции остаются убежденными, что «Ла Гаага» была источником эпидемии лейкозов.

Еще более драматический пример отказа информационной системы проявился в течение нескольких недель после Чернобыльской аварии в 1986 г. В этом случае, несмотря на малую величину дозы, полученной населением в Центральной Европе (приблизительно по 1,5 мЗв, в то время как доза из-за ЕРФ за год колеблется между 1,5 и 6 мЗв в различных областях Франции и Европы), имелось около 100.000

47

абортов, и это при пороговой доза для тератогенного7 эффекта, равной приблизительно 200 мЗв.

Суды и присяжные заседатели являются институтами, которые, конечно, должны использоваться [70]. Однако дискуссии в СМИ с участниками, выдвигающими требования без ссылок на данные, в целом контрпродуктивны. Баланс между риском и выгодой работает эффективно для естественного, профессионального и медицинского облучения, но не для ядерного облучения или биотехнологий (генетически измененные организмы), поскольку эти области стали слишком подвержены воздействию эмоций.

Фактически, применительно к радиационной защите уменьшение пороговой дозы (от 5 мЗв до 1м Зв в год) не снизило, а, возможно, даже увеличило опасения, потому что оно продемонстрировало предыдущую неуверенность в оценках риска и вызвало споры среди ученых. Кроме того, полученные дозы часто выражаются в процентах от предельно допустимой дозы, поэтому та же самая доза, вызванная случайностью, стала более пугающей, поскольку составила, к примеру, половину предельной дозы, а не одну десятую от нее, как ранее. Оптимизация и принцип ALARA («столь низко, сколь разумно достижимо») были хорошо приняты работниками, но они имели вредный эффект на общественное мнение, потому что указывали, что радиационная защита определяется не научными, а экономическими соображениями.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕДля общества риск — это нечто большее, чем рациональная

оценка опасности. Его восприятие включает добровольный характер риска, вероятность катастрофы, необратимость, готовность терпеть (tolerability), неизвестность и неподконтрольность. Приемлемость обусловлена выгодами, надежностью учреждений и источников информации, чему вредит несогласие среди ученых. Как мы видели, восприятие риска вредных для здоровья факторов легко эксплуатируется и управляется с коммерческими или политическими целями. Конфликты и споры, идущие вокруг технологических рисков, происходят не только из-за общественной нелогичности или невежества, но и из-за ряда сложных психологических, социальных и культурных факторов, а также ментальных моделей, сформировавшихся за последние десятилетия.

Недавно Deaut из Франции [70], Slovic из Соединенных Штатов [75] и Jaworowski из Польши [32] подчеркнули повышение интереса мощных специальных групп, хорошо финансируемых напуганной

7 . Уродства новорожденных.48

публикой и иногда получающих средства за счет коммерческой конкуренции. Эти группы имеют собственных экспертов и СМИ, что может, через возбуждение недоверия общества, влиять на ход дискуссий и решения. Доверие имеет фундаментальную роль в восприятии риска, но доверие достаточно хрупко и его легче уничтожить, чем создать [70]. Указанные группы проводят экспертизу по вопросам о разрушении доверия и об укреплении и увековечивании недоверия, пользуясь преимуществом демократических учреждений и системой СМИ, облегчающей выражение недоверия при любых дебатах на технологические темы.

Наконец, должна быть упомянута и последняя проблема: искажение в распределении бюджета из-за веса общественного мнения и лоббирования. Abelson поднял эту проблему в передовой статье в “Science” в 1990 г. [89]. Он отметил:

«Строгое регулирование и пугающая гласность привели общество к беспокойству и боязни химии (chemophobia)... Стоимость устранения фантомных опасностей будет исчисляться в сотнях миллиардов долларов с минимальной выгодой для человеческого здоровья. Тем временем реальные опасности не получают адекватного отношения. Это означает, что правительства промышленных стран тратят впустую огромные количества денег для получения очень ограниченных выгод для здоровья людей» [90]. Количество денег, которые потрачены, чтобы спасти жизнь, чрезвычайно увеличивается, когда имеют дело со стремящимися к нулю потерями (табл. 11). В то же время, намного меньшие суммы отпускаются для профилактической или лечебной медицины (табл. 12; рис. 3).

Таблица 11. Закон снижающейся отдачи (law of decreasing returns). Пример: очистка воды (химические и микробные загрязнения)*

Степень очистки Достигаемое снижение загрязнения,

в % от исходного

Стоимость

Устранение 90% загрязненийУстранение 99% загрязненийУстранение 99,9% загрязнений

90

9

(?) 0,9

1

100

10.000

* Если стоимость устранения 90% загрязнителей предполагается равной 1, то стоимость устранения последующего количества в 9% составляет приблизительно в сто раз бóльшую

49

величину, а дальнейшее устранение 0,9% может быть бóльшим уже в тысячу раз. Дополнительная выгода для жизни через устранение 99,9 вместо 99 основана на существовании ЛБК, которая является очень гипотетической. Обратите внимание на возможное отрицательное последствие увеличения стоимости выше некоторого предела: снижение воды, используемой для гигиены.

Как указывает S. Breyer [91], начиная с этого времени [1990 г.] проблема еще усугубилась. Опасения населения подпитываются группами влияния, СМИ и политическими деятелями. Результат — порочный круг [91] (рис. 4).

В США Управление по охране окружающей среды тратит приблизительно 200 миллиардов долларов каждый год на борьбу против загрязнений. Недавно оценено, что лучшее распределение части этой суммы могло бы спасти приблизительно 60.000 жизней в год. Во Франции почти та же проблема. Количество денег, которые нация может уделить на охрану здоровья и предотвращение неблагоприятных воздействий, ограничено [90]. Надо, в соответствии с оценкой стоимости и выгоды любых шагов, сделать выбор [90, 91, 92]. Недостаток полезных для общества технологий и запрещение полезных изделий могут иметь вредные последствия. Сверхоценка неблагоприятных эффектов радиоактивности препятствует развитию ядерной энергетики и одобряет использование угля и топлива, сгорание которых производит канцерогенные вещества и стимулирует парниковый эффект. Таким образом, ископаемые топлива могут иметь вредные эффекты для здоровья в гораздо большей степени, чем таковые от ядерной энергетики [49, 93, 94, 95].

Таблица 12. Сравнительные затраты на один год продления жизни

Предотвращение или прекращение:Приема алкоголя;Курения

от $1000 до $4000

Медицинское обслуживание (США):Сердечно-сосудистые заболевания;Раки

$20.000$50.000

50

Профилактика дорожно-транспортныхкатастроф от $40.000 до $80.000

Токсические факторы окружающейсреды* (в США)

$50.000.000*(от $150.000 до $1 миллиарда)

* Реальные затраты могли бы быть выше (вероятная сверхоценка числа смертных случаев из-за низких концентраций токсических агентов). Для США рассчитано, что 60.000 жизней могли бы быть спасены через лучшее распределение ресурсов без любого увеличения в расходах (статистическая смертность).

Любая энергетическая политика способна привести к непредсказуемым последствиям. Например, политика экономии энергии, увеличивая ее стоимость, может поощрять индивидуумов к закрытию и герметизации окон. Таким образом, внутренняя концентрация радона и общее облучение людей, в частности, младенцев, имеют бóльшие последствия, чем меньшая стоимость энергии.

51

Эти примеры иллюстрируют, что слишком высокая оценка рисков химического или физического агента имеет последствия,

52

которые должны быть приняты во внимание. Реалистическая оценка канцерогенного эффекта облучения в низких дозах имеет поэтому большую практическую, финансовую и научную значимость.

Иррациональные опасения вредны, потому что они увеличивают опасения людей, приводя к предубеждениям и неверным уклонам при распределении фондов. Опасения служат основой одобрения бóльшей власти бюрократии и ее более строгих инструкций, потому что опасения бюрократии обусловлены боязнью ответственности [91]. Роль научного сообщества должна заключаться в том, чтобы сообщать об известных фактах и о тех, которые являются сомнительными, отличать фактические и виртуальные риски и исправлять искаженную информацию. Когда информация попадает в соответствии с подсознательными опасениями или ожиданиями, то, вследствие веры, восприятие риска усиливается [95, 96]. Однако общественные реакции не иррациональны, и они не должны упускаться из виду. Они должны быть исследованы и поняты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Institut Europeeen de Cindyniques (1996) Risque, sante, enviroimement: la place de 1'outil economique dans les transactions sociales, Cahiers du Groupe Epistemiologie des Cindyniques.

2. La sante en France (1998) Rapport Haut Comite Sante Publique. La docu-mentation Francaise (Paris).

3. Tubiana M. (1998) Histoire de la Pensee Medicale — Les chemins d'Escu-lape. Flammarion Edit Paris.

4. Doll R, Peto R. (1981) The causes of cancer — Quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States Today. J. Natl. Cancer Inst. 66: 1191–1308.

5. Hill C, Doyon F, Sancho-Gamier H. (1997) L'epidemiologie des can-cers — Flammarion, Paris.

6. International agency for research on cancer (1997) Cancer research for cancer control. Harvard report on cancer prevention on page 12

7. Bhatia R, Lopipero P, Smith A. (1998) Diesel exhaust exposure and lung cancer. Epidemiology. 9: 84–91.

8. Hackshaw A.K, Law M.R, Wald N.J. (1997) The accumulated evidence on lung cancer and environmental tobacco smoke. Brit. Med. J. 315: 980–988.

9. Tredaniel J. (1997) Tabagisme passifet risque cancerogene pour les poumons. Bull. Acad. Med.,181: 736–742.

10. Academic des Sciences — Cadas (1999) Pollution atmospherique due aux transports et sante publique — Paris.

53

11. Ames B.N., Gold L.S. (1990) Chemical carcinogenesis : Too many rodent carcinogens. Proc. National Academy of Sciences of the USA 87: 7772–7776.

12. Ames B.N., Gold L.S., Willett W.C. (1995) The causes and prevention of cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 5258–5265.

13. Ames B.N., Gold L.S. (1997) Environmental pollution, pesticides and the prevention of cancer. Faseb J 11: 1041–1052.

14. Muir C.S. (1990) Epidemiology, basic science and the prevention of can-cer. Implication for the future. Cancer Res. 50: 6441–6448.

15. Doll R., Peto R. (1978) Cigarette smoking and bronchial carcinoma dose and time relationship, among regular smoker and life long non smokers. J. Epidemiol. and Community health 32: 303–318.

16. Halpern M.T., Gillespie B.W., Wamer K.E. (1993) Patterns of absolute risk of lung cancer mortality in former smokers. J. Natl. Cancer Inst. 85: 457–464.

17. Tubiana M. (1999) Contribution of human data to the analysis of human carcinogenesis. C R Acad. Sci. Serie III (Paris) 322: 215–228.

18. Cohen S.M., Ellwein L.B. (1990) Cell proliferation in carcmogenesis. Sci-ence 249: 503–504.

19. Tubiana M., Lafuma J., Masse R., Latarjet R. (1991) The assessment of the carcinogenic effect of low dose radiation, in : Gerber GB et al. (eds.) The future of human radiation research. Brit. Inst. Rad. Report 22: 109–119.

20. Adams J. (1998) A richter Scale for Risk? The scientific Management of Uncertainty versus the Management of Scientific Uncertainty. In: Sci-ence and Technology Awareness in Europe : New Insights (Maria Vi-tale Ed.), European Communities, Bruxelles, pp 93–111.

21. Ron E., Lubin J.H., Shore R.E. et al. (1995) Thyroid cancer after expo-sure to external irradiation: a pooled analysis of seven studies. Rad. Re-search. 141: 259–277.

22. Hancock S.L., Tucker M.A., Hoppe R.T. (1993) Breast cancer after treat-ment of Hodgkin's disease. J. Natl. Cancer Inst. 85: 25–31.

23. Heidenreich W.F., Paretzke H.G., Jacob P. (1997) No evidence for in-creased tumor rates below 200 mSv in atomic bomb survivors. Radiat. Environ. Biophys. 36: 205–207.

24. Boice J.D., Blettner M., Kleinerman R.A. et al. (1987) Radiation dose and leukemia risk in patient treated for cancer of the cervix. J. Nat. Cancer Inst. 79: 1295–1311.

25. Academic des Sciences — Paris (1989) — Risque des rayonnements ion-isants et normes de radioprotection. 23, 72.

26. Academic des Sciences — Paris (1997). Problemes lies aux faibles doses des rayonnements ionisants. Rapport n° 834, 1995 (English translation:

54

Problems associated with the effects of low doses of ionizing radiation. Report n° 38).

27. Tubiana M. (1999) Les effets cancerogenes des faibles doses de radia-tions. Cancer-Radiotherapie 3: 203–214.

28. OECD (1998) Nuclear Energy Agency Committee on radiation protection and public health: report on developments in radiation health science and technology and their impact on radiation protection. Paris : OECD.

29. Infante P.F. (1991) Prevention versus chemophobia: a defense of rodent carcinogenicity tests. Lancet 337: 538–540.

30. Weinstein I.B. (1991) Mitogenesis is only one factor in carcinogenesis. Science 251: 387–388.

31. Pochin E.E. ( 1987) Radiation risks in perspective. Brit. J. Radiol. 60: 42–50.

32. Jaworowski Z. (1999) Radiation risk and ethics. Physics Today 52: 24–29.

33. Jaworowski Z. (1998) Radiation risks in the 20th century: reality, illusions and ethics. Executive Intelligence Review 25: 15–19.

34. Bond V.P., Wielopolski L., Shani G. (1996) Current misinterpretation of the linear no threshold hypothesis. Health Phys. 70: 877–882.

35. Latarjet R., Tubiana M. (1989) The risks of induced carcinogenesis after irradiation at small doses. The uncertainties which remain after the 1988. Unscear report, Int. J. Radiat. Oncol. 17: 237–240.

36. Rossi H.H., Zaider M. (1997) Radiogenic lung cancer. The effect of low doses of low LET radiation. Radiat. Environ. Biophys. 36, 85.

37. Rossi H.H. (1997) It is time for change — Health Physics Society News-letter, 8–9.

38. Symposium (Paris) Carcinogenic risks due to ionizing radiation (Paris May 1998, published in 1999) — C. R. Acad. Sci. Serie III, 322: 81–256.

39. Tubiana M. (1992) The carcinogenic effect of exposure to low doses of carcinogens. British Journal of Industrial Medicine 49: 601–605.

40. Abelson P.H. (1994) Risk assessment of low level exposure. Science 265, 1507.

41. Morlier J.P., Morin M., Chameaud J. et al. (1992) Importance du role du debit de dose sur 1'apparition des cancers pulmonaires chez le rat apres inhalation de Radon. C R Acad. Sci. Ser III (Paris) 315: 463, 466.

42. Little M.P., Muirhead C.R. (1996) Evidence for cuvilinearity in the can-cer incidence dose-response in the Japanese atomic bomb survivors. Int. J. Radiat. Biol. 70: 83–94.

43. Raabe O.G. (1984) Comparison of the carcinogenicity of radium and boneseeking actinides. Health Phys 46: 1241–1248.

55

44. Raabe O.G., Book S.A., Parks N.J. (1980) Bone cancer from radium. Ca-nine dose-reponse explains data for mice and humans. Science 208: 61–64.

45. Rowland R.E., Stehney A.F., Lucas H.F. (1983) Dose-reponse relation-ships for radium-induced bone sarcomas. Health Phys. 44 suppl. 1: 15–31.

46. Van Kaick G., Wesch H., Luhrs H. et al. (1991) Neoplastic diseases in-duced by chronic alpha irradiation. Epidemiological, biophysical and clinical results by the German Thorotrast Study group. J. Radiat. Res. 32 suppl. 2: 20–33.

47. BEIR IV, health Risk of Radon and Other Internally Deposited Alpha-emitters (1988) Committee on the biological Effects of Ionizing radia-tions, National Research Council (National Academy of Sciences, Washington, DC) 602.

48. Miller R.C., Randers-Pehrson G., Geard C.R. et al (1999) The oncogenic transforming potential of single alpha particle through mammalian cell nuclei. Proc. Natl. Acad. Sc. USA 96: 19–22.

49. Theg G., Aurengo A., Legrain M., Masse R., Tubiana M. (1999) Energie Nucleaire et sante. Bull. Acad. Nat. Med. (Paris) in press.

50. High levels of natural radiation: radiation dose and health effects (Wei C., Sugahara T., Tao E. edit) International congress series 1136. Excepta Medice — Elsevier 1997.

51. Ye W., Sobue T., Lee V.S. et al. (1998) Mortality and cancer incidence in Misasa, Japan, a spa area with elevated radon levels. Jpn J. Cancer Res. 89: 789–796.

52. Wei L., Zha Y., Tao Z. et al. (1990) Epidemiological investigation of radi-ological effects in high background radiation areas of Yangjang, China. J, Radiat. Res. 31: 119–136.

53. Kesevan P.C. (1997) Indian research on high levels of natural radiation : Pertinent observations for further studies on High Levels of Natural Ra-diation. Elsevier, 111–117.

54. Nair M.K., Amma N.S., Gangadharan P. et al. (1997). Epidemiological study of cancer in the high background radiation area in Kerala. In: Wei L., Sugahara T., Toa Z., (eds.) High levels of natural radiation 1996. El-sevier : Amsterdam, 271–276.

55. Thomas R.G. (1994) The US radium luminisers: a case for policy of be-low regulatory concern. J. radiat. Protect. 14: 141–153.

56. Cohen B.L. (1995) The test of linear no threshold relationship theory of radiation carcinogenesis for inhaled radon decay products. Health Phys. 68: 157–174.

57. Sanders I., Lauhala K.E., McDonald K.E. (1993) Life span studies in rats exposed to 239PuO2. Survival and lung tumors. Int. J. Radiat. Biol. 64: 417–430.

56

58. Tanooka H., Ootsuyama A. (1993) Threshold-like dose response of mouse skin cancer induction for repeated irradiation and its relevance to radiation-induced human skin cancer. Recent Results Cancer Res. 128: 231–241.

59. Tubiana M. (1998) The report of the French Academy of Science: Prob-lems associated with the effects of low doses of ionizing radiation. J. Radiol. Protect. 18: 243–248.

60. Kellerer A.M., Nekolla E. (1997) Neutrons versus -ray risk estimates: inferences from the cancer incidence and mortality data in Hiroshima. Radiat. Environ Biophys. 36: 73–83.

61. Kellerer A.M. (1999) The effects of neutrons in Hiroshima — Implica-tions for the risk estimate. In : Carcinogenic risks due to ionizing radia-tion (Paris May 1998). CR Acad. Sci. 322: 229–237.

62. Doll R. (1997) Effects of small doses of ionizing radiation on human health. Nuclear Energy 36: 435–441.

63. Gonzales A. (1999) Regulation of low level radiation. C. R. Acad. Sci. (Paris). Serie III, 322: 241–243.

64. O.M.S. (1957) Questions de sante mentale, posees par 1'utilisation de 1'energie nucleaire a des fins pacifiques. Rapport technique n° 151 — OMS Geneve.

65. Colloque sur "Les implications psycho-sociologiques du developpement de 1'energie nucleaire" (1977) (M. Tubiana, Y. Pelicier). Paris — Soc. Fr, Radioprotection.

66. Colloque "Atome et Societe" (1997) (M. Tubiana, Y Pelicier) — Centre Antoine Beclere — Arak Publication.

67. Dupont R.L. (1980) Nuclear phobia: Phobic thinking about nuclear power — Washington DC, The Media Institute.

68. Peters E., Slovic P. (1996) The role of affect and world views as orienting disposition in the perception ad acceptance of nuclear power. J. Ap-pliad. Social Psychology, 26: 1427–1453.

69. Masse R., Carde C. (1997) — La controverse des faibles doses in Col-loque "Atome et Societe". 77–82.

70. Colloque Risque et Societe (1999) (M Tubiana, C Vrousos, C Carde, JP Pages). Nucleon edit. Gifsur Yvette, France.

71. The Royal Society (1992) Risk: Analysis, Perception and Management. Report of a Royal Society Study. London.

72. Adams J. (1995) Risk, London, UCL Press.73. "Challenges in Risk Assessment and Risk Management" (May 1996). The

Annals of the American Academy of Political and Social Science.74. Fritzsche A.F. (1995) The role of the unconscious in the perception of

risks. In: Risk : health, safety and environment p. 215–240.75. Slovic P. (1999) Trust-emotion, sex, politics and science. In: Colloque

"Risque et Societe" Nucleon edit, Gifsur Yvette, p.85–110.57

76. Kasperson R.E. (1999) The social attenuation and amplification of risk. In: Colloque "Risque et Societe" Nucleon edit, Gifsur Yvette, p. 111–122.

77. Stern P., Fineberg H. (1996) Understanding risk: Informing decisions in a democratic society — Washington DC — US National Acad. Sci.

78. Douglas M., Widlasky A. (1982) Risk and culture — An essay on the se-lection of technological and environmental dangers — Berkeley Univer-sity of California Press.

79. Douglas M. (1985) Risk acceptability according to social science — New-York — Russell Sage Foundation.

80. Tubiana M. (1998) Health Risks data and perceptions, p 113–123 in Sci-ence and Technology Awareness in Europe: New Insights (Maris Vitale ed.), European Communities, Bruxelles.

81. Tazieff H. (1992) CFCs: an imaginary danger — in Projections — Sci-ence and environment. The Heidelberg appeal, 7: 61–67.

82. Kinlen L.J. (1995) Epidemiological evidence for an infective basis in childhood leukaemia. British Journal of Cancer 71: 1–5.

83. Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment (CO-MARE) (1996). The incidence of Cancer and Leukaemia in Young Peo-ple in the Vicinity of the Sellafield Site. West Cumbria : Further Studies and an Update of the Situation since the Publication of the Report of the Black Advisory Group in 1984. Fourth report. Department of Health.

84. Hatchouel J.M., Laplanche A, Hill C. (1995) Leukaemia mortality around French nuclear sites. British Journal of Cancer 71: 651–653.

85. Jablon S., Hrubec Z., Boice J.D. (1991) Cancer in population living near nuclear facilities. A survey of mortality nation wide and incidence in two states. Journal of American Medical Association 265: 1403–1408.

86. Pobel D., Viel J.F. (1997) Case-control study of leukaemia among young people near La Hague nuclear reprocessing plant: the environmental hy-pothesis revisited. British Medical Journal, 314: 101–106.

87. Rapport du Comite Scientifique pour une nouvelle etude epidemiologique des leucemies dans le Nord Cotentin (President Ch Souleau) July 1997.

88. Guizard A.V., Spira A., Troussard X., Collignon A. (1997) Incidence ofleukemias in people aged 0 to 24 in north Cotentin. Rev. Epidemiol. Sante Publique 45: 530–535.

89. Abelson P.A. (1990) Testing for carcinogens with rodents. Science 249, 358.

90. Risques et choix politiques, evaluation economique et sociale (1996) An-nales des Mines, 69, 31.

91. Breyer S. (1993) Breaking the vicious circle: towards effective risk regu-lation, Harvard University Press (Cambridge, Mass. USA).

58

92. Arrow K.J., Cropper M.L., Eads G.C. et al. (1996) Is there a role for ben-efit — cost analysis in environmental, health and safety regulations. Science 272: 211–222.

93. Health Physics Society, Position statement (1996) Radiation risk in per-spective. In: Mossman K, Godman M, Masse F, Mills WA, Schiager K, Vetter RJ, Health Phys. Soc. Newslett. 24, 3.

94. Wingspread Conference (May 1998) Exposures below 10 rem are no dan-ger, Nuclear News, 50–51.

95. Taylor L.S. (1980) Some non-scientific influences on radiation protection standards and practice. Health Phys. 39: 851–874.

96. Walinder G. (1996) Has radiation protection become a health hazard. Karnkraftsakerhet & Utbildning AB. Nykoping, Sweden (ISBN 9 — 630 — 3492 — 1).

59

ОЦЕНКИ РИСКОВ РАДИОГЕННОГО РАКА: ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

A.M. KellererИнституты радиобиологии при Мюнхенском университете и

при Национальном Исследовательском Центре окружающей среды и здравоохранения

Kellerer A.M. Risk estimates for radiation induced cancer — The epidemiological evidence. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Else-vier Science B.V. P. 47–57.

A.M. KellererRadiobiological Institute of the University of Munich and Institute

for Radiobiology of the GSF - National Research Center for Environment and Health

РЕЗЮМЕРиск радиационного воздействия, помимо прочего, сильно

политизирован. Последнее часто приводит к преувеличенному восприятию потенциальных эффектов излучения на здоровья и к длительным общественным спорам. Для сбалансирования представлений требуется критическая переоценка эпидемиологических оснований существующих предположений.

Имеется надежная количественная информация относительно увеличения выхода раков при высоких дозах. Это обеспечивает устойчивое основание для взгляда о вероятностной причинной обусловленности после высокоуровневых воздействий. Для малых доз или для малых уровней (мощностей) дозы оценка ситуации полностью отличается. Величины потенциального увеличения частоты рака остаются ниже статистических колебаний диапазона спонтанной «нормы», а молекулярные механизмы канцерогенеза не настолько выяснены, чтобы стали возможными предсказания на основе расчетов. Поэтому коэффициенты риска для радиационной защиты должны быть основаны на неявной экстраполяции наблюдений, полученных после облучения в средних или высоких дозах.

Несмотря на то, что подобная экстраполяция в достаточной степени произвольна, она проводится, причем с использованием, главным образом, консервативного предположения о ЛБК. Все оценки риска основаны на этой гипотезе. В результате, такие оценки в действительности являются скорее виртуальными руководящими принципами, чем устойчивыми величинами.

60

Наблюдение за оставшимися в живых после атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки все еще остается главным источником информации относительно эффектов для здоровья различных доз излучения. Непосредственный анализ этих данных показывает, что смертность от солидных раков в равной степени совместима с линейной зависимостью от дозы и со сниженной эффективностью при низких дозах. Для лейкозов снижение частоты при низких дозах выражено особенно отчетливо. За одним исключением (лейкозы после пренатального облучения), эти данные находятся в соответствии со множеством наблюдений за другими группами людей, облученных по медицинским показаниям.

Эффекты низких доз плотноионизирующей радиации — типа -частиц, возникающих при распаде радона, или высокоэнергетических нейтронов, являются отдельной проблемой. Для нейтронов имеется мало эпидемиологической информации. Это привело к преувеличенным понятиям о высоких нейтронных эффектах применительно к предполагаемым опасностям в случае транспортировки реакторного топлива. Однако, несмотря на ограниченную информацию, показано, что данные по Хиросиме исключают такие понятия. Новая дозиметрическая информация относительно нейтронов может оказаться высоко информативной как в отношении верхнего предела потенциальных эффектов нейтронов, так и, в равной степени, в отношении переоценки риска для -излучения.

1. ВВЕДЕНИЕПрименения достижений науки пронизывают сегодня каждый

аспект жизни. Там, где они удобны или обязательны, подобные достижения малозаметны, но там, где они предвещают реальную или предполагаемую опасность, они стимулируют страх. Такой страх может быть как перед наукой непосредственно, так и перед установленными законами научного исследования. Это создает возрастающую тенденцию оценки научной правоты не путем поиска причин и систематических исследований, а путем социальных или политических решений. В некоторых странах научные консультативные группы ныне выбираются не по критериям, касающимся их компетентности в области порученной экспертизы, а с декларируемым намерением собрать так называемые «плюралистические мнения». Подобный подход является политическим, и о нем наиболее громко объявляется в общественных СМИ, которые, таким образом, используются в качестве критерия при выборе научного решения. Это не обеспечивает имеющую силу поддержку для политических решений. Напротив, данное явление служит механизмом, который усиливает предубеждение и приводит к знанию только «научной полуправды». В результате имеет место

61

неуверенное восприятие риска, причем радиация является главным примером приведенных соображений.

Простой обзор установленных фактов и нерешенных проблем — предварительное условие для более рационального представления о радиационных рисках. В представленной статье будут рассмотрены четыре главные проблемы радиоэпидемиологии и оценки риска.

Нынешняя философия радиационной защиты основана на том осторожном предположении, что даже малые дозы ионизирующей радиации (с соответственно малой вероятностью) все же могут индуцировать передающееся по наследству повреждение и привести к радиогенному раку. Возникает, однако, конфузная ситуация там, где это благоразумное предположение приобрело значение доказанного факта. Неверное представление растет по стадиям: предупредительное предположение ведет к количественному расчету, этот расчет создает ложную видимость научной достоверности, кажущаяся достоверность задействует формалистическую интерпретацию {2}, которая и принимает виртуальные значения за действительные.

В противовес приведенному процессу «развития» имеется потребность оценить фактические доказательства ЛБК. Очень низкие дозы (порядка нескольких мЗв) с позиций радиационной защиты приведут к очень незначительным увеличениям в частоте неблагоприятных эффектов для здоровья. Тем не менее, необходимы наблюдениях и таких эффектов, как в регионах с высоким ЕРФ, так и в областях техногенных катастроф, типа Чернобыля, где имеются радиоактивные загрязнения.

Требует подтверждений следующее заключение, несмотря на то, что оно не отличается новизной: эффекты низких доз не наблюдаются — они выведены путем сомнительной экстраполяции из эффектов высоких доз. Чтобы показать степень сомнительности главного базиса оценки риска, здесь в форме, которая является свободной от априорных предположений, представлена информация о зависимости «Доза — эффект» применительно к частоте смертности от рака для оставшихся в живых после атомных бомбардировок. Результат убедительно демонстрирует проблему экстраполяции наблюдений в области высоких доз в район низких, где любые потенциальные эффекты облучения скрадываются статистическим шумом8. При этом данные показывают неэффективность низких доз в Хиросиме в отношении индукции лейкозов.

В то время как статистическая неопределенность — общее ограничение эпидемиологических наблюдений, для данных по

8 . Выделено мною. — Перев.62

оставшимся в живых после атомных бомбардировок характерна более специфическая неопределенность. Принято, что эффекты низких доз в Хиросиме получены за счет -излучения; это предположение вероятно, но ни в коем случае не окончательно. В соответствии с более ранними положениями, которые подчеркивались H.H. Rossi [1, 2, 3], но которые были, по-видимому, исключены дозиметрической системой DS86, ныне снова становится очевидным, что нейтроны, с их высокой ОБЭ при низких дозах, возможно, внесли свой вклад в малые дозы в Хиросиме. Если это будет проверено нынешней дозиметрической реконструкцией, то снизится количество эффектов, приписываемых -излучению, в результате чего может потребоваться пересмотр оценок лучевого риска.

2. МЕНЯЮЩАЯСЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ОЦЕНОК РИСКАСовременная философия радиационной защиты основана на

осторожном предположении, что даже малые дозы ионизирующей радиации могут (с низкой вероятностью, соответственно) приводить к наследственно передающемуся повреждению или к раку.

Для наследственных эффектов убедительной является беспороговая гипотеза, поскольку указанные эффекты являются результатом повреждения индивидуальных родительских клеток. С другой стороны, оценки риска для наследственных эффектов в последние годы существенно снизились [4] из-за признания того факта, что только малая часть исходных повреждений связана с жизнеспособностью клетки и может, таким образом, быть передана по наследству.

Фактически, не имеется никакого прямого доказательства для человека о радиационно-индуцированных наследственных повреждениях; вся подобная информация связана с экспериментами на животных и растениях {3}.

Сходным образом, рак обычно является результатом повреждения индивидуальных клеток, но начальное геномное изменение — потенциально произведенное отдельной ионизирующей частицей, — подвергается значительному контролю и модифицируется пролиферацией9 и селекцией. Однако в отличие от наследственных повреждений, имеется множество выявленных раков, индуцированных у человека высокими или умеренными дозами радиации. Отсюда появляется стимул к расчетной экстраполяции в диапазон низких доз. Для этой цели обычно выбирается самая простая экстраполяция, то есть линейная зависимость.

Не ясно, является ли линейная беспороговая экстраполяция реалистичной. Но она, конечно, благоразумна, так как ведет к такому

9 . Видимо, репарацией.63

регулированию [нормированию] радиационной защиты, которое гарантирует достаточную степень безопасности даже в том случае, если отсутствует порог дозы для радиационно-индуцированного рака.

Однако благоразумие теряется, когда с осторожным предположением обращаются как с доказанным фактом10.

МКРЗ регулярно подчеркивала предполагаемый характер ЛБК [5, 6], но постепенно эти подчеркивания истощаются и тают. Одним из способствующих факторов была некритическая ссылка на модельные расчеты, которые используют линейные или линейно-квадратичные зависимости от дозы. Такой расчет, создающий величины, правильно названные «номинальными» коэффициентами риска, затем был использован для вычисления частоты раковых образований или фатальных случаев в больших группах людей, подвергавшимся незначительным радиационным воздействиям. Даже в тех случаях, когда указано, что это — не «точные» значения, а простые руководящие принципы при оценке величины потенциальных эффектов, значения все равно недостаточно убедительны, чтобы быть принятыми за истинные, и нет никакого реального способа остановить подобное неверное употребление.

Если кто-то захочет принять среднюю ежегодную дозу ЕРФ в 2 мЗв для населения, и затем проведет соответствующие расчеты на основе оценки риска МКРЗ, равной 0,05 на 1 Зв, то он получит 6000 фатальных событий в год, обусловленных ЕРФ во Франции. Таким образом, будет «создано» значение, которое не может быть ни доказано, ни опровергнуто, и, возможно, причинит мало вреда. Когда же указанный гипотетический исследователь примет среднюю ежегодную дозу в 1 мЗв, полученную за счет радиодиагностических процедур, и продекларирует 3000 фатальных случаев в год, то он получит одинаково бессмысленную величину, которая, однако, вызовет опасения и причинит вред. Здравый смысл может предотвратить обсуждения такого плана во Франции. В других же странах указанные упрощенные вычисления привели к ненужным напряженным отношениям между радиологами и их пациентами.

Трансмутации оценок риска в принятые твердые значения содействовало сравнение МКРЗ величин риска от профессионального облучения с наблюдаемыми фатальными несчастными случаями для других профессий [5]. Когда это было сделано, то неминуемо произошло искажение сравнительных данных, чтобы поддержать рекомендуемые [МКРЗ] пределы доз. (...when it used this inherently dis-torted comparison to support the recommended dose limit.)

10 . Выделено мною. — Перев.64

Осторожное предположение было, таким образом, неощутимо преобразовано в устойчивое количественное определение, и путем связывания предполагаемых уровней фатальных случаев у работников радиационной промышленности с фактическими уровнями фатальности в других областях деятельности были созданы непреднамеренные ограничения, которые являются трудновыполнимыми. Однако, если их уже ввели, то еще более трудным является отказ от них.

Диаграмма на рис. 1 может символизировать — возможно в несколько преувеличенном виде, — «сверхинтерпретацию (overinterpre-tation)» оценки риска.

Рис. 1. Линейный график (с нанесенным диапазоном стандартных ошибок) смертности от солидных опухолей оставшихся в живых после атомных бомбардировок (в течение 1950–1990 гг.). Риск в течение жизни усреднен по возрасту и полу [16].

На рис. 1 представлен результат анализа избыточной смертности от солидных раков в Хиросиме и Нагасаки, основанный на линейной зависимости от дозы, которая обычно используется при расчетах по этим данным. Если принята линейная модель, [а] результат корректен, тогда эффект определяется со значительной точностью даже при очень низких дозах. Но законность линейной модели сомнительна, специфичность неопределенности малых чисел при низких дозах вводит в заблуждение. МКРЗ, фактически, никогда не определял такую малую неопределенность, но введение в [6] фактора эффективности дозы и мощности дозы (“Dose and dose rate effectiveness factor” — DDREF), равного 2, возможно, фактически повысило расчетную точность. В действительности, как будет указано ниже, наблюдения за оставшимися в живых после атомных бомбардировок дают различную картину

65

неопределенности для низких доз. Прежде чем это обсуждать, полезно сравнить некоторые из оценок риска и конечные предсказания, с одной стороны, с данными, непосредственно полученными для низких доз, с другой.

66

3. РЕАЛЕН ЛИ РИСК?Любая значащая теория должна сравниваться с

действительностью. Такое сравнение может не быть выполнимым немедленно, но оно должно быть возможно в принципе11. Поэтому для современных оценок риска необходимы прямые наблюдения.

Наблюдения за оставшимися в живых после атомных бомбардировок являются главным основанием для оценки риска. Их сила — в том факте, что лучевые воздействия были достаточно однородны в пределах тела или, по крайней мере, в пределах индивидуальных органов, и, кроме того, в том, что значительное большинство получивших достаточно малые дозы остались в живых. Насколько информативны наблюдения при низких дозах, будет показано в последующем разделе. Сначала же исследуем наличие (avail-ability) доказательств.

3.1. Исследования на медицинских когортахИмеется множество эпидемиологических исследований на

людях, облученных по медицинским показаниям. В отношении высоких доз (1 Зв или более) эти работы в значительной степени находятся в соответствии с изучением подвергавшихся атомным бомбардировкам. При низких дозах медицинские исследования обычно не информативны, потому что низкие дозы в большинстве случаев указываются как низкие средние дозы на орган, а фактическое распределение дозы является весьма неоднородным. В [7] подчеркивается, что в таких случаях наблюдения неверно представляют эффективность малых доз; указано также, что иногда (особенно для такого органа, как легкие), не имеется никаких признаков увеличения частоты раков, за исключением воздействий в высоких дозах.

3.2. Раки у детей после пренатальной рентгенодиагностикиИзучение детской смертности в Оксфорде 1956 г. [8] и

последующее иcследование 1984 г. в США [9] показывают отчетливую связь между случаями рака у детей и малыми дозами излучения — от 10 до 20 мГр в результате пренатальной рентгенодиагностики (in utero). Избыточные случаи лейкозов (а в одном из исследований — и избыток солидных раков у детей в 1956 г. [8]), — были приблизительно на 40% выше спонтанных уровней. При отсутствии зависимости от дозы трудно судить, имеется ли статистическая связь эффекта с облучением (есть ли радиационная причинная обусловленность). Однако в то время как были выдвинуты другие потенциальные объяснения [9], наблюдение демонстрирует значительные признаки причинных отношений и

11 . Курсив мой. — Перев.67

является, таким образом, одной из экспериментальных поддержек беспороговой модели для радиационно-индуцированного рака [10], {4}.

Даже если случаи избыточных раков объясняются облучением, остается не ясным, связан ли указанный факт с определенными характеристиками пренатального развития, или же он является присущим всему периоду раннего детства. Данные по оставшимся в живых после атомных бомбардировок указывают на более низкие значения для риска лейкозов в раннем детстве, однако они не окончательны, так как отсутствуют надежные сведения для первых 5-ти лет после лучевого воздействия.

3.3. Частота раков в областях с высоким ЕРФЕсли заключения из оксфордских исследований детской

смертности верны в целом (of general validity), то можно было бы ожидать увеличения частоты рака у детей и повышения уровня смертности в областях мира с существенно увеличенным ЕРФ. Такие работы были выполнены, а наиболее характерными из них являются тщательные дозиметрические и эпидемиологические исследования населения областей Южного Китая [11]. Дозы от 10 до 20 мЗв накапливаются в этих регионах в пределах, скажем так, пяти первых лет жизни. В соответствии с дозиметрической информацией была обнаружена увеличенная частота аберраций хромосом по сравнению с контрольными областями. Но не было показано никакого увеличения частоты возникновения раков. С другой стороны, популяции в областях с повышенным ЕРФ относительно невелики, и, кроме того, необходим более протяженный период наблюдения для обнаружения незначительного увеличения частоты лейкозов или других раков у детей.

3.4. Лейкозы у детей в БелоруссииЧернобыль дал прискорбную возможность оценить

потенциальное увеличение частоты детских лейкозов для большой популяции, непрерывно подвергающейся воздействию низкоуровневого облучения. Чернобыль наиболее серьезно отразился на Белоруссии с ее приблизительно 10-ю миллионами жителей и приблизительно 2,3 миллионами детей. Могилев и Гомель оказались наиболее загрязненными. Трудно дать надежные оценки доз, но, вероятно, большинство детей в Гомельской и Могилевской областях к настоящему времени явно получили эффективную дозу от 10 до 20 мЗв. Если бы высокий коэффициент риска, выведенный из оксфордского изучения смертности (1956 г.) [8] и сходной работы 1984 г. в США [9], мог быть применимым к первым годам детства, то увеличение частоты

68

лейкозов в Белоруссии должно было быть сопоставимо со значениями, полученными в Оксфорде.

Фактические данные, до последнего времени, не показали увеличения числа детских лейкозов в различных областях Белоруссии, начиная с момента несчастного случая в Чернобыле [12]. Число случаев таково, что различия приблизительно в 10% между периодом 1982–1986 гг. и 1987–1994 гг. должны были быть обнаружены для каждой из областей. Однако не было выявлено ни одного.

Из отсутствия заметного избытка случаев детских лейкозов после Чернобыля нельзя выводить того, что имеющиеся оценки риска слишком высоки. Можно отметить только, что высокие оценки риска, полученные исходя из пренатального облучения, очевидно, не применимы к послеродовому периоду12. В свете этих соображений трудно понять, как намного меньшие дозы на популяцию от контролируемого воздействия ядерных установок должны (как утверждается во множестве стран) быть ответственными за увеличение частоты детских лейкозов.

3.5. Другие доказательстваПоразительное увеличение частоты опухолей щитовидной

железы, особенно у детей, в регионах возле Чернобыля является одним из эффектом на здоровье в популяции, который может быть отчетливо прослежен ретроспективно по отношению к выбросу радиоактивности [13]. Это — специфический случай, потому что дозы на щитовидную железу были, по крайней мере частично, очень высокими. С другой стороны, имеются признаки, что избыточная частота отмечена даже после довольно низких доз.

Наблюдения за ликвидаторами Чернобыля — потенциальный источник добавочной информации, но информация относительно уровня произошедшего воздействия остается сомнительной, а систематические эпидемиологические исследования затруднены. До сих пор не имеется — кроме серьезных непосредственных и продолжающих проявляться эффектов высоких доз на облученных людей, — никакой надежной идентификации поздних эффектов облучения на состояние здоровья у ликвидаторов.

Новым и потенциально очень важным источником информации относительно рисков длительного облучения при низких уровнях доз являются наблюдения за состоянием здоровья в популяциях, облученных в Южном Урале [14]. Из-за производства плутония в течение холодной войны несколько десятков тысяч жителей деревень на загрязненной реке Тече и тысячи работников ядерной промышленности

12 . Выделено мною. — Перев.69

по производству плутония на комбинате «Маяк» были облучены в значительной степени. В данном случае поздние эффекты, типа лейкозов и рака легких, являются заметными, но исследования, которые могут вести к улучшению расчетных оценок риска, все еще продолжаются.

Эпидемиологическая информация относительно плотноионизирующего излучения, в частности, излучателей, здесь не обсуждается, но даже с учетом этой информации должно быть заключено, что не имеется (за известным исключением детских раков после пренатальной рентгенодиагностики) никаких данных об увеличении избыточной частоты случаев рака после облучения в низких дозах. Но именно последние являются предметом рутинной радиационной защиты. В то время как остаются сомнения в реальности рисков при низких дозах, ясно, что они не настолько существенны, чтобы стать видимыми. Поэтому оценки рисков остаются номинальными. Экстраполяция наблюдений за оставшимися в живых после атомных бомбардировок продолжает быть их главным основанием.

4. НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ЯПОНСКИЕ ДАННЫЕ

Трудно передать с достаточной ясностью сложную и математически комплексную оценку наблюдений относительно оставшихся в живых после атомных бомбардировок. Применительно к радиационной защите результаты имеют тенденцию быть уменьшенными до простых оценок риска, что символизирует рис. 1. Чтобы избежать априорного предположения о линейной зависимости от дозы, были проведены более детальные исследования [15] (рис. 2).

На рис. 2 данные по Хиросиме13 сгруппированы во множество диапазонов (categories) дозы. Такие диаграммы, где нанесена избыточная частота раков против дозы, с очевидностью демонстрируют, что данные укладываются в линейную зависимость от дозы. Однако очевидно также, что можно с равным успехом нанести и другие дозовые зависимости. Дополнительная проблема — произвольный выбор диапазонов (категорий) доз, которые могут определять форму кривой зависимости «Доза — эффект».

Недавно предложенный подход имел целью внести бóльшую ясность [16]. В сущности, используются те же самые математические методы, что и на рис. 2, но избыточная смертность от рака получена для всех конкретных значений доз, причем всегда используются данные в ассоциированном ±33% дозовом интервале. В качестве эффекта

13 . На рис. 2 в оригинале указано «Хиросима и Нагасаки».70

демонстрируется ускользающее (gliding) среднее значение, которое, таким образом, получено для избытка солидных раков или для смертности от лейкозов в зависимости от дозы (рис. 3).

Рис. 2. Риск образования солидного рака и смертности от лейкозов в течение жизни для пострадавших от атомной бомбардировки (1950–1990 гг.). Каждая точка (и соответствующая стандартная ошибка) получены из наблюдений в одном из указанных диапазонов (categories) доз [16].

Рис. 3. Риск образования солидного рака и смертности от лейкозов в течение жизни для пострадавших от атомной бомбардировки (1950–1990 гг.). Значения (и связанные с ними стандартные ошибки)

71

для каждой дозы получены из наблюдений в ассоциированном интервале доз, равном ±33% [16].

72

Левые части на рис. 3 дают результаты для диапазонов доз, представляющих интерес, то есть вплоть до дозы на кишечник (colon), равной 2 Зв для Хиросимы. Правые части представляют начальный ход кривых.

Результат высоко информативен. В случае солидных опухолей в Хиросиме каждый распознает слегка увеличенную смертность от рака, которая заметна даже при дозах ниже 50 мЗв, что, грубо говоря, соответствует расстоянию 1800 м от эпицентра взрыва. В [15] указано, что это увеличение статистически значимо. Данное утверждение некоторыми было неправильно истолковано в том смысле, что подразумевается демонстрируемый лучевой эффект при дозах от 50 мЗв или даже ниже.

Фактически же авторы просто отметили, что имеется статистически значимая связь; они не утверждали, что увеличение вызвано радиацией14. Они объяснили, что при малых дозах имеется вероятное предубеждение из-за тенденции местных врачей обозначать в сомнительных случаях рак как причину смерти тех, о ком они знали, что те были близко к месту падения бомбы. Для живущих же на бóльших расстояниях это предубеждение, понятно, отсутствует или намного слабее. Поддержка указанной интерпретации следует из предварительных расчетов, исходящих из данных по частоте солидных раков [17], где диагнозы более ясны и где никакой соответствующий горб при низких дозах не отмечен.

Зависимость от дозы для солидных раковых образований ясно характеризуется линейностью. Но в равной степени очевидно, что относительное стандартное отклонение сильно увеличивается при низких дозах. То, что имеются существенные отклонения от линейности при низких дозах, видно их увеличенных диаграмм на правой части рис. 3. Контраст с хорошо установленной, по-видимому, зависимостью, представленной на рис. 1, поразителен.

Результаты для лейкозов особенно известны. Лейкозы, наиболее реально индуцируемые радиацией, могли бы меньше всего характеризоваться признаками порога, который наблюдается на рис. 3. Независимо от интерпретации этой зависимости, данные по лейкозам в Хиросиме не могут, конечно, быть приняты как поддержка для ЛБК. В Нагасаки не имеется никакого признака избытка лейкозов при дозах ниже 2 Зв, но количество случаев мало.

5. ОБУСЛОВЛЕНЫ ЛИ ЭФФЕКТЫ МАЛЫХ ДОЗ В ХИРОСИМЕ ФОТОНАМИ?

14 . Выделено мною. — Перев.73

Краткий обзор радиоэпидемиологических данных показал, что не имеется (за исключением детских раков после пренатальной рентгенодиагностики [8, 9]) — никаких прямых доказательств образования рака у человека при дозах ниже 50 мЗв {5}.

По-видимому, линейная зависимость избыточной частоты солидных раков в Хиросиме и имеющая нечто вроде порога зависимость для лейкозов остаются главным основанием для расчетной оценки риска. Однако недавно внимание привлекла более фундаментальная проблема: обусловлена ли избыточная частота раков от малых доз в Хиросиме фотонами, или же она может быть связана с нейтронами? Имеются два главных аспекта.

5.1. Неясная связь между риском, оцениваемым для фотонов и нейтронов

Ранняя система дозиметрии атомных взрывов, TD-65, определила существенные нейтронные дозы для Хиросимы, но мало нейтронного облучения для бомбы из плутония в Нагасаки. В соответствии со множеством радиобиологических исследований, данные для Хиросимы, казалось, отражали линейные зависимости «Доза — эффект», которые являются характерными для плотноионизирующей радиации, в то время как данные для Нагасаки более соответствовали квадратичной или линейно-квадратичным зависимостям, обычно наблюдаемым в радиобиологии в случае редкоионизирующей радиации [1, 2]. Большая ОБЭ нейтронов в низких дозах соответствует многим радиобиологическим данным и теории микродозиметрии [18]. Потенциальная роль нейтронов мотивировала переоценку дозиметрии, которая привела — в широком международном плане, — к современной системе дозиметрии, DS86 [19]. В основном, DS86 существенно уменьшила нейтронные дозы даже в Хиросиме. Оправданием (возможно недостаточным), было заключение, что воздействия нейтронова не представлены в Хиросиме в значительной степени.

Впоследствии нейтроны приняли во внимание в суммарным виде с использованием «отягощенной» (weighted) дозы, которая включала поглощенную дозу нейтронов, умноженную на «фактор отягощения» (weight factor), равный 10. Это приближение находилось в противоречии с радиобиологическим принципом, что ОБЭ нейтронов увеличивается с уменьшением дозы, но тогда казалось, что существовало мало необходимости в лучшей обработке.

Затем был выработан консенсус на той основе, что не имеется никакой эпидемиологической информации относительно поздних эффектов, произведенных нейтронами. Последующие коэффициенты риска для фотонов были получены из данных по Хиросиме и

74

базировались на предположении, что нейтроны не играли там заметной роли. Оценки риска для нейтронов были, таким образом, получены замечательно косвенным способом: путем умножения принятого для фотонов коэффициента риска на «фактор отягощения» (weight factor), предложенный в соответствии с тем представлением о значении ОБЭ для нейтронов при низких дозах, которое исходит из различных исследований на клетках и животных [20].

Этот подход считался адекватным, пока не имелось никакого существенного обсуждения нейтронных рисков. То, что данный подход уязвим, выяснилось, когда начались дебаты по поводу облучения экипажей самолетов или по поводу транспорта использованного ядерного топлива. При оценке ОБЭ нейтронов, которая была сделана на основе отдельных экспериментов [21], оказалось, что «фактор отягощения» (weighting factor) для нейтронов должен быть гораздо выше, чем принятое до сих пор значение от 10 до 20. Была предложена величина 300 и даже 600, затем она умножалась на коэффициент риска для фотонов, что очень раздуло нейтронный коэффициент риска. Хотя такие вычисления являлись «изменчивыми» (capricious), они имели значительное общественное и политическое воздействие.

В последующем обсуждением было первоначально сфокусировано на проблеме ОБЭ. Постулированные высокие значения ОБЭ нейтронов основывались на отдельных экспериментальных данных и, поэтому, не были убедительными, но они не могли также быть опровергнуты как невозможные. Действительно, имеются экспериментальные данные, где нейтроны оказываются гораздо более эффективными при низких дозах, чем -излучение. Указанный факт — или признак эффективности нейтронов, или же неэффективности -излучения. Ошибка в завышении обусловлена, поэтому, не столько предположением о высокой ОБЭ нейтронов, сколько умножением этих значений на коэффициент риска для фотонов, который был выведен из предположения, что нейтроны не были эффективны в Хиросиме.

Как указано в следующем подразделе, имеются устойчивые признаки того, что нынешняя система дозиметрии, DS86, недооценивает нейтронные дозы в Хиросиме. Однако, высокие факторы риска для нейтронов не находятся в соответствии с данными для Хиросимы, даже если принять низкие оценки дозы нейтронов. На рис. 4 представлен суммарный вклад -излучения и нейтронов в терминах дозы на орган согласно текущей системе DS8615.

Использованы коэффициенты риска 0,05 на 1 Гр для солидных раков и 0,006 на 1 Гр для лейкозов и факторы надбавки для нейтронов, составляющие либо 20, либо 300. Вклад фотонов представлен линейной

15 . На рис. 4 в оригинале указано «Хиросима и Нагасаки».75

зависимостью (то есть, без фактора уменьшения (reduced), предложенного МКРЗ) для солидных раковых образований и линейно-квадратичной зависимостью (то есть, с фактором уменьшения) для лейкозов. Сравнение показывает, что даже при нынешней системе дозиметрии наблюдаемое количество избыточных случаев в Хиросиме должно быть больше, если предложенные ныне значения для нейтронных рисков реальны.

Рис. 4. Риск индукции солидного рака и лейкозов на протяжении жизни пострадавших в Хиросиме, рассчитанный исходя из оценки нейтронного вклада согласно дозиметрии DS86 и из предложенных МКРЗ коэффициентов риска для фотонов, умноженных с фактором надбавки для нейтронов, равным 20 (нижняя линия) или 300 (верхняя линия). Заштрихованные области — наблюдаемые значения ( стандартные ошибки) только для Хиросимы (исходя из [16]).

Можно, конечно, видеть подтверждения высоким оценкам риска в данных по смертности от солидного рака после облучения в низких дозах. Но, как указывалось в предыдущем разделе, эти величины вполне могут быть результатом необъективности (biased) [при постановке диагноза]. Необъективность же применительно к лейкозам намного менее вероятна, и для кривой их выхода при малых дозах отмечаются отклонения в противоположном направлении.

76

В то время как окончательный анализ должен будет учитывать и данные о частоте раков, и переоценку нейтронной дозиметрии, основное заключение кажется весьма интересным и важным. Вопреки ожиданиям, сведения по Хиросиме информативны в отношении нейтронов, и это истинно даже для дозиметрии DS86. Чрезвычайные значения для ОБЭ нейтронов не совместимы с данными по Хиросиме, если сохраняются имеющиеся оценки риска для фотонов. Другими словами, имеются различные возможности разделения наблюдаемых в Хиросиме эффектов на те, которые обусловлены вкладом фотонов и нейтронов; чем больший эффект будет приписан нейтронному фактору, тем меньший должен быть отнесен к фотонному.

Детальные количественные расчеты позволили определить обратное соотношение между вероятными коэффициентами риска для -излучения и нейтронов [22]. С некоторым упрощением можно выразить полученную зависимость между коэффициентами риска для -лучей (RC на 1 Зв), и для нейтронов (RCn на 1 Зв), уравнением RC + 0,18 RCn = 0,06/Зв.

В более простой форме результат представлен в табл. 1. Нынешняя оценка риска составляет 0,05/Зв; внесенные возможные пары множителей для фотонов и нейтронов согласуются с данными для Хиросимы и системой DS86.

Таблица 1. Факторы изменения коэффициентов риска для фотонов и нейтронов, согласующиеся с наблюдениями за выходом солидных раков в Хиросиме и дозиметрией DS86

-Излучение Нейтроны(1,2 0)

1 10,75 2,50,3 5(0 6,6)

Если исходить из маловероятного предположения, что нейтроны были полностью неэффективными, то оценка риска фотонов увеличилась бы только на 20%. Если ОБЭ нейтронов составило около 50 (значение, выведенное из исчерпывающих исследований на крысах [23]), то оценка риска нейтронов повышается с фактором 2,5, а риска фотонов — уменьшается примерно до 25%. В случае воздействия одних нейтронов величина оцененного риска была бы увеличена с фактором 6,5 (для фотонов же риск становится нулевым). Но, даже при учете системы DS86 есть значительный резон исключить первую и последнюю строки в табл. 1 (поэтому соответствующие величины

77

представлены там в скобках). Такие детали требуют отдельной трактовки.

78

5.2. Потенциальное значение нейтронного несоответствия в Хиросиме

Последние исследования потенциально имеют большое значение. Даже после принятия нынешней системы дозиметрии было отмечено несоответствие при определении продуктов температурной активации нейтронов в Хиросиме. Результаты измерения (measurements) свидетельствовали в пользу более высоких нейтронных потоков (fluences) на больших расстояниях от эпицентра, и этот факт со временем подтвердился. С использованием фактора коррекции на расстояние, предложенного Straume [24], были сделаны предварительных расчеты, которые оказались аналогичными представленным в предыдущем подразделе.

Бóльшие нейтронные дозы в диапазоне малых доз дали бы возможность понять природу по-видимому линейных зависимостей «Доза — эффект» в Хиросиме: высокая ОБЭ нейтронов при низких дозах и их меньший вклад в общую дозу должен привести к отрицательному искривлению кривой дозовой зависимости; вклад же фотонов вносит положительное искривление; а комбинацией может быть приблизительная линейная зависимость. Указанное изменение должно, таким образом, привести результаты наблюдений в соответствии с радиобиологическими ожиданиями. Конечно, подобная картина снизила бы также и оцененный риск.

Расчеты подтверждают эти ожидания. Вместо уравнения, представленного в предыдущем подразделе, можно получить следующее приблизительное соотношение между возможными коэффициентами риска для фотонов и нейтронов:

RC + 0,86 RCn = 0,06/Зв.Ниже представлена табл. 2, которая аналогична табл. 1

(напомним, что последняя составлена исходя из принятой в настоящее время системы дозиметрии).

Таблица 2. Факторы изменения коэффициентов риска для фотонов и нейтронов, согласующиеся с наблюдениями за выходом солидных раков в Хиросиме и пересмотренной в соответствии с экспериментальными наблюдениями (tentatively) дозиметрией DS86.

-Излучение Нейтроны(1,2 0)0,8 0,50,34 1

0 1,4

79

Можно видеть (см. табл. 2), что пересмотр дозиметрии приводит к существенному уменьшению или даже к полному отсутствию оцененного риска для фотонов.

Необходимо отметить, что приведенные построения предварительны. Доступные определения активации демонстрируют отчетливую тенденцию к увеличению отклонения от DS86 на больших расстояниях [от эпицентра], то есть, при низких дозах. Но все это связано с тепловыми нейтронами и с нейтронами, характеризующимися энергией, близкой к тепловой. Поэтому, в отношении потока высокоэнергетических нейтронов, которые и определяют дозу, заключение не окончательно.

Необходимо определение продуктов активации быстрых нейтронов, чтобы разрешить нейтронное противоречие в Хиросиме. Усилия должны быть направлены на измерение крошечных следов 63Ni как продукта активации быстрых нейтронов в образцах меди типа громоотводов или водосточных желобов, находившихся на определенных местах в Хиросиме [25]. Первые успешные определения до расстояния 1300 м от эпицентра в Хиросиме продемонстрировали наличие бóльших нейтронных доз, чем рассчитанные в соответствии с DS86, но все еще остается неясность в вопросе о том, является ли несоответствие столь же большим, или почти столь же большим, как установленное исходя из данных по температурной активации.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕМодель ЛБК для формирования раков после воздействия малых

доз является центром нынешнего обсуждения. При этом необходимо делать различие между применимостью модели в области радиационной защиты и законностью ее.

Обзор эпидемиологических свидетельств демонстрирует, что не имеется достаточных экспериментальных оснований для указанной модели. Законность модели сомнительна, и в ближайшем будущем не следует ожидать изменений этого.

Использование модели, однако, не предполагает ее точности. Модель — это «инструмент предосторожности». Благоразумие требует такого уровня защиты, который был бы достаточным даже в сомнительных случаях. Только тогда модель будет иметь силу. Если исходить из этого положения, то имеется весьма мало контраргументов относительно применения ЛБК при радиационной защите.

В то же время, должно возникнуть противоположное мнение в том случае, когда предупредительный характер оценки риска и полученные в результате номинальные коэффициенты риска не поняты или преднамеренно игнорируются, и когда (как иногда случается) ЛБК начинает рассматриваться как догма. Вычисления предположительных

80

значений фатальных событий в популяции, облученной в малых дозах, представляет собой, в указанном случае, совершенный инструмент, который, тем не менее, формирует неправильные представления и ведет к неконтролируемым неприятностям. Вызванный к жизни социальный, экономический и политический вред может значительно превышать радиологические последствия.

Здравый смысл и прагматизм ясно указывают, что использование сомнительной и недоказанной модели — и особенно использование ее в качестве рекомендации для официальных инструкций, — является эквивалентным принятию ее постепенной трансформации в общую веру. Это, действительно, дилемма, но такая, которая не может быть решена ввиду свойственных эпидемиологии ограничений. Поэтому решение проблемы малых доз все более и более перемещается в сферу исследований молекулярной биологии.

Недавние результаты в области молекулярной радиобиологии идентифицировали комплексность эффектов: от адаптивного ответа — к нестабильности генома и к «эффекту свидетеля» (bystander effect). Эта комплексность лишает законной силы некоторые объяснения, которые были использованы для поддержки ЛБК, но она не исключают саму модель, и ни одно из наблюдений не может пока что использоваться для обеспечения более приемлемой количественной оценки риска. Со временем молекулярная радиоэпидемиология сможет изменить нынешние эпидемиологические подходы. Но развитие будет постепенным.

Оценки, сделанные исходя из эпидемиологических наблюдений, остаются сомнительными, однако некоторый уровень неопределенности может длинным путем приводить к установлению достаточной степени защиты. Ионизирующая радиации является эффективным индуктором рака, но все равно она — очень незначительный фактор по сравнению с такими главными причинами канцерогенеза, как курение, диетические привычки или УФ солнца. Если имеющиеся оценки риска подразумевают, что ЕРФ, возможно, обусловливает 2% от общей частоты спонтанных раков, то они являются полезным руководством. Если доза в 100 мЗв, полученная в течение жизни, является сомнительной с точки зрения любого эффекта, причем ясно, что она вносит вклад намного меньший, чем любой из значимых и хорошо идентифицированных (но часто — игнорируемых) факторов риска, то искаженное представление о лучевом риске должно быть в значительной степени исправлено.

В этом смысле желательно улучшить (независимо от свойственной им «неопределенности» или «неуверенности») числовые оценки риска и продолжать дозиметрические и эпидемиологические исследования, которые являются их основанием.

81

ЛИТЕРАТУРА1. Rossi HH, Kellerer AM: The validity of risk estimates of leukemia inci-

dence based on Japanese data. Radiat Res 58: 131-140 (1974)2. Rossi HH, Mays CW: Leukemia risk from neutrons. Health Phys 34: 353-

360 (1978)3. Rossi HH, Zaider M: The contribution of neutrons to the biological effects

at Hiroshima. Health Phys 58: 645-647(1990)4. Sankaranarayanan K: Ionizing radiation and genetic risks IX. Mutat Res

411 (2): 129-178 (1998)5. ICRP Publication 26. Recommendations of the International Commission

on Radiological Protection. Annals of the ICRJP Vol 1, No 3. Pergamon Press: Oxford, 1977

6. ICRP Publication 60: The 1990 Recommendations of the International Commission on Radiobiological Protection. Annals of the ICRP Vol 21, Nos 1-3. Pergamon Press: Oxford, 1991

7. Rossi HH, Zaider M: Radiogenic lung cancer - The effects of low doses of low linear energy transfer LET radiation. Radiat Environ Biophys 36: 85-88 (1997)

8. Stewart A, Webb J, Giles D, Hewitt D: Malignant disease in childhood and diagnostic irradiation in utero. Lancet 2: 447 (1956)

9. Monson RR, MacMahon B: Prenatal x-ray exposure and cancer in chil-dren. In: Radiation Careinogenesis: Epidemiology and biological signifi-cance. Boice JD (ed). Raven Press: New York, 1984

10. Doll R, Wakeford R: Risk of childhood cancer from fetal irradiation. Br J Radiol 70: 130-139 (1997)

11. Wei L: Health effects on populations exposed to low-level radiation in China. In: Jack P, Yalow Y, Yalow RS (eds): Radiation and public per-ception. American Chemical Society, 1995. (Advances in Chemistry Se-ries No. 243)

12. Ivanov EP, Tolochko GV, Shuvaeva LP, Becker S, Nekolla E, Kellerer AM: Childhood leukemia in Belarus before and after the Chernobyl acci-dent. Radiat Environ Biophys 35: 75-80 (1996)

13. Karaoglou A, Desmet G, Kelly GN, Menzel HG (eds): The radiological consequences of the Chernobyl accident. (EUR 16544 EN) European Commission, Bmssels: 741-748 (1996)

14. Burkart W, Kellerer AM (eds.): Radiation exposure in the Southern Urals - The science of the total environment (Special Issue), Vol. 142, Nos. 1,2. Elsevier, Amsterdam: 125 (1994)

15. Pierce DA, Shimizu Y, Preston DL, Vaeth M, Mabuchi K: Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, Part I. Cancer: 1950-1990. Radiat Res 146: 1-27 (1996)

82

16. Chomentowski M, Kellerer AM, Pierce DA: Radiation dose dependencies in the A-Bomb survivor cancer mortality data - A model-free visualiza-tion. Radiat Res: accepted. (1999)

17. Thompson DE, Mabuchi K, Ron E, Soda M, Tokunaga M, Ochikubo S, Sugimoto S, Ikeda T, Terasaki M, Izumi S, Preston DL: Cancer incidence in atomic bomb survivors. Part II: Solid Tumors, 1958-1987. Radiat Res 137: S17-S67 (1994)

18. Kellerer AM, Rossi HH: The theory of dual radiation action. Radiat. Res. Quart. 8, 85-158 (1974)

19. Roesch WC (ed.): US-Japan reassessment of atomic bomb radiation dosimetry in Hiroshima and Nagasaki. Final report Vols 1, 2. Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima (1987/88)

20. International Commission on Radiological Protection. Risks Associated with Ionizing Radiation (Annals of the ICRP Vol. 22 No. 1). Pergamon Press, Oxford, 1991

21. Kuni H: Gefahrdung der Gesundheit durch Strahlung des CASTOR. Ed.: IPPNW: Berlin, 1996

22. Kellerer AM, Nekolla E: Neutron versus -ray risk estimates - Inferences from the cancer incidence and mortality data in Hiroshima. Radiat Envi-ron Biophys 36: 73-83 (1996)

23. Lafuma J, Chmelevsky D, Chameaud J, Morin M, Masse R, Kellerer AM: Lung carcinomas in Sprague-Dawley rats after exposure to low doses of radon daughters, fission neutrons or -ray. Radiat Res 118: 230-245(1989)

24. Straume T, Egbert SD, Woolson WA, Finkel RC, Kubik PW, Grove HE, Sharma P, Hoshi M: Neutron discrepancies in the DS86 dosimetry sys-tem. Health Phys 63: 421-426 (1992)

25. Ruhrn W, Kellerer AM, Korschinek G, Faestermann T, Knie K, Rugel G, Kato K, Nolte E: The dosimetry system DS86 and the neutron discrep-ancy in Hiroshima - Historical review, present status, and future options: Radiat Environ Biophys 37. 293-310 (1998)

83

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАДИАЦИОННОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА И МОДЕЛЬ ЛИНЕЙНОЙ БЕСПОРОГОВОЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЛУЧЕВОГО РИСКА

K.R. Trott*, M. Rosemann*** Факультет радиационной биологии Св. Варфоломея;

Лондонская Королевская школа медицины и стоматологии; колледж Королевы Марии, Лондон

** Институт патологии, Neuherberg16.

Trott K.R., Rosemann M. Molecular mechanisms of radiation carcinogenesis and the linear, non-threshold dose response model of ra-diation risk estimation. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Sci-ence B.V. P. 65–77.

K.R. Trott*, M. Rosemann*** Department of Radiation Biology, St. Bartholomew's and the

Royal London School of Medicine and Dentistry, Queen Mary & Westfield College, Charterhouse Square, London ECIM 6BQ

** Institute of Pathology, GSF, D-5764 Neuherberg

РЕЗЮМЕРассмотрены результаты недавних исследований в области

радиационного молекулярного канцерогенеза с целью определения их значения для зависимости «Доза — эффект» в случае рака, индуцированного радиацией в низких дозах и при низких уровнях (мощностях) доз. Сделано заключение, что ЛБК может использоваться в области радиационной защиты как простой и удобный метод оптимизации процедур и инструкций, но не должна рассматриваться как строгое научное основание, непосредственно полученное из современного понятия о процессах, участвующих в развитии радиационного канцерогенеза.

1. ВВЕДЕНИЕИонизирующая радиация — известная причина рака.

Облучение населения в высоких дозах, наиболее часто накапливаемых в течение относительно короткого периода в результате войн и несчастных случаев, профессионального облучения, а также диагностики и терапии патологий, увеличивает частоту рака и смертности от него. Эпидемиологические данные о таком населения

16 . Небольшой город севернее Роттенбурга и западнее Нюрнберга; в русскоязычном Атласе мира отсутствует.

84

остаются наиболее важным основанием для нашего понимания лучевого риска применительно к человеку.

Следует однозначно заявить, что любая гипотеза о механизмах, о дозе, о временной зависимости или о типе связанного с радиацией заболевания, которая не совместима с доступными эпидемиологическими данными, должна рассматриваться как необоснованная17. Эпидемиологические данные остаются эталонным тестом для оценки риска. Только эпидемиологические данные обеспечивают информацию относительно типов индуцированного облучением рака: в частности, острой и миелоидной лейкемии, всех типов рака легких, рака груди, папиллярного рака щитовидной железы, рака желудка, рака кишечника, но не рака прямой кишки, не рака шейки матки и не хронической лимфоцитарной лейкемии [1].

Только эпидемиологические данные предоставляют сведения о зависимости между чувствительностью ткани к канцерогенному эффекту радиации и возрастом при лучевом воздействии (типа экстраординарного изменения радиочувствительности щитовидной железы в течение различных стадий детства [2] или зависимости частоты индуцированного радиацией рака от достигнутого возраста). Наконец, только эпидемиологические данные обеспечивают информацию относительно величины риска высоких доз (более 0,5 Гр), накопленных в течение дней, месяцев или лет.

2. ОГРАНИЧЕНИЯ ЭПИДЕМИОЛОГИИНесмотря на роль эпидемиологических данных в оценке

лучевого риска, имеются проблемы, которые эпидемиология не сможет решить ни в настоящее время, ни в будущем:

Эпидемиологические данные не позволяют количественно определить риск рака в долгосрочном прогнозе (long term) от радиационного воздействия низкой интенсивности, которое характерно для регулируемого (нормируемого) профессионального облучения работников атомной отрасли.

Пока нельзя отличить индуцированный радиацией рак от того же самого типа рака, вызванного другими факторами окружающей среды, канцерогенами, присутствующими в пище или являющимися продуктами метаболизма, и маловероятно, что подобное станет возможным — любая попытка количественно определить риск рака, связанного с профессиональным облучением в пределах общепринятых диапазонов, приведет к ненадежным результатам.

В [3, 4] заявлено следующее:

17 . Выделено мною. — Перев.85

«Заключение [о канцерогенном риске при воздействии малых доз радиации] всегда будет сводиться к тому, что необходимо большее число исследований. Рано или поздно мы должны основывать нашу оценку риска очень низких доз на некоторой модели, полученной либо из лабораторного эксперимента, либо из эпидемиологических данных о зависимости „Доза — эффект“ при более высоких дозах, или, что кажется предпочтительнее, из комбинации результатов изучения и высоких, и низких доз».

Далее отмечается, что продолжающиеся исследования работников радиационных производств в Европе могли бы установить тенденцию к наличию эффекта вплоть до очень низких доз — менее 200 мЗв. При этом, однако, будет сказано только, что имеется некоторый риск при подобных дозах, но не будет указано, насколько он велик. Экстраполяция с целью получения сведений о том, насколько велик риск, требует математических моделей, которые могут быть применены к эпидемиологическим данным. Результаты такой экстраполяции слабо связаны с фактическими экспериментальными точками при столь низких дозах, но значительно зависят от математической структуры модели.

Хотя в большинстве эпидемиологических и экспериментальные исследований применяются только две или три различных модели, теоретически число и сложность математических моделей, которые могут использоваться и, таким образом, соответствовать эпидемиологическим данным, неограниченно, как и полученные в результате диапазоны для риска после облучения в малых дозах18.

Редки случаи, когда некоторые математические модели могут быть фактически исключены из рассмотрения, поскольку их пригодность статистически невероятна. Например, ЛБК не соответствуют данные о лейкозах у оставшихся в живых после атомных бомбардировок [5]. Можно отметить также несоответствие между удивительно низкой частотой наблюдаемых лейкозов среди ликвидаторов в России и ожидаемом риске в частоте этого заболевания, который был рассчитан на основе данных по оставшимся в живых после атомных бомбардировок [6].

В [7] сделано заключение, что риск лейкозов, предсказанный исходя из моделей, основанных на изучении эффектов высоких доз и высоких уровней (мощностей) доз, не совместим с наблюдаемой частотой этого заболевания среди ликвидаторов. При рассмотрении различных причин подобного несоответствия типа завышения лучевых доз у ликвидаторов или скрытия случаев заболевания, заявлено, что

18 . Выделено мною. — Перев.86

«риск от низких доз, полученных при низкой мощности дозы, может быть намного меньшим, чем предсказанный, исходя из эффектов более высоких доз и больших мощностей дозы, возможно, вследствие восстановления клеточных повреждений».

Когда эпидемиология достигает своих пределов, она зовет радиобиологию на помощь!

Помимо экстраполяции к малой дозе, при облучении с малой мощностью дозы перенесение эпидемиологические данных, полученных для одной популяции, на другую ведет к серьезным проблемам в эпидемиологии. Частота различных типов раков чрезвычайно изменяется среди популяций, причем даже среди близких друг к другу [8]. В радиационной эпидемиологии обычно группируют все типы раков нелейкемической природы вместе и анализируют зависимость от дозы суммарных частот всех подобных раков. Это не имеет смысла для онколога. Различные типы рака отличаются по их причинам, по факторам риска, по их естественному проявлению, по выраженности в зависимости от возраста, по излечимости, по влиянию генетических факторов и т.д. Поэтому различная зависимость от облучения также весьма вероятна. Радиация — только один из многочисленных, потенциально взаимодействующих канцерогенных агентов, которым мы все подвергаемся. Наиболее важные канцерогенные вещества — продукты физиологического метаболизма в нашем теле или получаемые с диетой и спиртными напитками [9].

Другие канцерогены могут появляться из-за стиля жизни или этнических особенностей, например, курения, чрезмерного облучения солнечным светом или жевание бетеля. Профессиональное воздействие канцерогенов, особенно в некоторых традиционных профессиях типа сельского хозяйства и строительства, может затрагивать людей более серьезно, чем воздействия окружающей среды.

Чтобы включить все эти потенциально канцерогенные факторы в одну всеобъемлющую модель канцерогенеза, которая позволит рассчитать риск при воздействиях низкой интенсивности (радиации, химических канцерогенных веществ или же их комбинации), известные молекулярные и клеточные процессы должны быть переведены в математические модели. Такие модели привлекли внимание радиационной защиты относительно недавно. Многие исследователи надеются или ожидают, что эти основанные на биологических закономерностях механистические модели могли бы улучшить точность оценки риска при низких дозах и при низких уровнях доз, и что риск можно будет перенести на популяции с различными спонтанными уровнями частоты канцерогенеза.

Другая серьезная проблема, которая пока не решается эпидемиологическими методами — это вопрос, как учесть несомненное

87

существование меньших или больших подгрупп людей с увеличенной генетической восприимчивостью к раку. Только радиобиологические соображения и модели генетики населения могут помочь в решении подобных вопросов [10].

3. МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ПРОЦЕСС КАНЦЕРОГЕНЕЗА И МОДЕЛИ РАДИАЦИОННОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА

За последние десять лет понимание клеточных и молекулярных процессов, которые в конечном счете ведут к различным типам рака, увеличилось подобно взрыву. Появились некоторые простые принципы, которые уже включаются в модели радиационного канцерогенеза. Однако большое количество комплексных и модифицируемых факторов еще не оценено количественно, в связи с чем прогностическая ценность моделей очень ограничена. Это относится, в особенности, к экстраполяциям без фактических данных, которые, в то же время, являются конечной целью создания таких моделей; в частности, оценки риска после воздействия низких доз, накопленных за длительные периоды времени. Необходимо признать, что механистические модели радиационного канцерогенеза, по существу, используют вероятность перехода клетки или ткани от одной стадии канцерогенного процесса к следующей.

Все же, согласно [11], где рассмотрены канцерогенные риски от химических агентов, «единственный аргумент, поддерживающий беспороговую гипотезу, основан на предположении, что все процессы, которые действуют как барьеры при атаках мутагенов, являются вероятностными (probabilistic) барьерами, и что вероятностное распределение является бесконечным (and that the probability distribution is infinite).

Более возможно, однако, что оно является конечным. Это предположение о вероятностях неизбежно имеет следствием то, что порог с нулевым риском исключен априори. Другими словами, заключение об отсутствии порога не является результатом научного анализа, но предположением априори, присущем всем моделям, используемым в канцерогенезе и в радиационном канцерогенезе в частности19.

Общепризнано, что процесс канцерогенеза проходит ряд стадий, причем клетки с неограниченным пролиферативным потенциалом (стволовые клетки), приобретают некоторые наследственные изменения, то есть соматические мутации, ведущие от плохого к еще более худшему. Ни одна из индивидуальных стадий по

19 . Выделено мною. — Перев.88

отдельности не ведет к раку. Рак, скорее всего, является результатом накопления всех необходимых изменений в одной стволовой клетке, которая выживает, несмотря на накопленные повреждения. Число этих стадий может варьировать в зависимости от типов рака (от двух до шести), но является последовательностью. Указанные количества стадий, отражающие изменения в предполагаемых онкогенах или генах-супрессорах опухоли, ведущие к трансформации нормальной клетки человека в злокачественную, почти исключительно были получены из обсчета кривых «Частота — возраст» для различных злокачественных новообразований [12].

Для некоторых типов опухолей, таких, как ретинобластома или рак прямой кишки, молекулярно-патологические исследования продемонстрировали, что число генетических изменений, обнаруженных в клетках опухоли, было в хорошем соответствии с теоретически вычисленными значениями.

Наиболее изученный рак в отношении прогрессии злокачественного процесса от нормальной стволовой клетки до агрессивного рака — рак толстой (colon) кишки [13, 14]. Идентифицирована последовательность мутаций в определенных генах, которые ведут к развитию неоплазмы, через ряд морфологически отличных стадий, приводя к агрессивному раку толстой кишки. Для некоторых типов рака толстой кишки первой стадией развития является наследуемая мутация в одной из аллелей гена APC, что делает все клетки эпителия толстой кишки более восприимчивыми к росту доброкачественной (benign) аденомы за счет второй копии гена APC (as the second copy of the APC gene), а супрессор опухоли MCC (для «мутаций при раке толстой кишки») теряется, обычно цельным геном. Это ведет к развитию аденомы как первой стадии роста опухоли.

Гены типа APC, управляющие и регулирующие пролиферацию в нормальном эпителии кишки, называются генами-супрессорами опухоли. Если обе копии такого гена повреждены (наиболее часто один ген или поврежден или не работает, например при гиперметилировании, а другой — потерян, что называется «потерей гетерозиготности»), то пролиферация выходит из-под контроля, хотя ситуация все еще далека от состояния малигнизации. Однако в процессе этого прогрессивного аденоматоза состояние клеток становится все более и более нестабильным и способно привести к накоплению следующих мутаций генов, которые в норме имеют регуляторные функции, типа c-Ki-ras. Такие гены могут стать постоянно активированными и превратиться в онкогены. Сходная ситуация наблюдается и для других генов-супрессоров опухоли, типа DCC. Ген белка р5320 может быть потерян до

20 . Белок р53 — регулятор апоптоза.89

этого; клон развивается через мутации и селекцию, ускользает от механизмов контроля организма и растет автономным способом, инфильтруя соседние ткани и органы и образуя метастазы.

Эти пять отдельных стадий, идентифицированных при неопластическом развитии опухолей толстой кишки, которые (стадии) являются мутационными событиями [15], находятся в хорошем соответствии со значением от 4 до 7 генетических изменений, предсказанных из теории [12]. Только недавно экспериментально продемонстрировано, что изменения в трех определенных молекулярных механизмах (активности теломеразы, регулировании клеточного деления и обхода апоптоза) не только необходимы, но и достаточны для изменения фибробластов человека и клеток эпителия от нормального фенотипа к полностью злокачественному [16]. Для радиобиологии является критическим вопросом, какая из различных стадий может быть индуцирована радиацией.

Эмпирические / механистические модели многоступенчатого канцерогенеза, которые используются для исследования эффектов радиации, базируются на данных о многоступенчатом канцерогенезе при раке толстой кишки. Главные движущие силы инициирования и прогрессии — это мутации, которые ведут стволовую клетку от одной стадии к другой. Однако в более современные модели [17] включены комплексные взаимодействия с клональной экспансией, программированной клеточной гибелью и дифференцировкой, все из которых имеют решающее значение в прогрессии злокачественного новообразования. В математических моделях эти процессы представлены только векторами и вероятностями. Чтобы понимать, что же действительно происходит, мы должны исследовать каждый из этих биологических процессов в деталях и изучить то, как он может затрагивать малигнизационную прогрессию исходной стволовой клетки.

4. ОНКОГЕНЫ И ГЕНЫ-СУПРЕССОРЫ ОПУХОЛЕЙРяд генов, которые при мутациях ведут к прогрессии

канцерогенного процесса на дальнейшую стадию, были недавно охарактеризованы с точки зрения их нормальных функций и в аспекте изменения последних, происходящих в результате мутации. Исследования в этой области очень актуальны. Продукты указанных генов принимают участие в разнообразных метаболических путях нормальной клетки, хотя более всего они участвуют в регуляции клеточной прогрессии и пролиферации (хотя функции гена, даже не связанные с пролиферацией, также часто ассоциированы с генами, участвующими в канцерогенном процессе, как это происходит, например, в случае генов, кодирующих белки репарации ДНК — типа BRCA1 [18] или BRCA2 [19]). Используется два различных типа

90

мутаций для классификации подобных генов: те гены, которые мутация активирует (они называются протоонкогенами перед мутацией и онкогенами после мутации), и те гены, мутации которых ведут к потере функции (они называются генами-супрессорами опухолей).

При развитии рака кишки потеря функции APC гена-супрессора опухоли — первая стадия. Потеря функции генов-супрессоров — первая стадия у большинства солидных раков, в то время как при развитии лейкоза и лимфомы первая стадия — активация протоонкогена в онкоген, то есть, транслокация промотора из активного центра, где обычно подобный промоторный сайт гена (promoting gene site) подавлен [20]. Показано, что при развитии лейкоза и лимфомы человека возле многих генов на молекулярном уровне обнаружены специфические хромосомные транслокации [10]. Специфические транслокации играют также ключевую роль в генезе радиационно-индуцированного рака щитовидной железы у детей.

Рак щитовидной железы у детей очень редок. Значительное повышение частоты этого новообразования у детей на Украине и в Белоруссии после Чернобыля означает, что каждый такой рак индуцируется радиацией с вероятностью более 90% [21]. Это впервые дает уникальную возможность искать мутации типа «отпечатков пальцев» в опухолях, которые (мутации) имели бы специфичную радиогенную природу. Пока имеется достаточно слабое свидетельство о существовании подобных мутаций. Правда, была найдена определенная активация транслокации в ret онкогене [22, 23].

PTC онкогены, характерные для папиллярного рака щитовидной железы, обнаруживаются в радиационно-индуцированных раковых образованиях этого органа более часто, чем при спонтанных раках щитовидной железы, возникающих в более позднем зрелом возрасте. Транслокация PTC3 характерна для рано возникающего рака щитовидной железы у маленьких детей с очень агрессивным ростом опухоли; транслокация PTC1 характеризует менее агрессивный рак щитовидной железы у детей более старшего возраста с более длинным латентным периодом [23]. Первоначальное предположение, что эти ret перестановки могут быть «отпечатками пальцев» лучевого происхождения является, по-видимому, неверным.

Наиболее интересный аспект — это специфика молекулярного механизма, который ведет к активации транслокации ret протоонкогена. Так как считается, что указанный процесс — ранняя, если не первая стадия канцерогенной прогрессии индуцированных радиацией раковых образований, то исследование молекулярных механизмов инициирующего эффекта радиации в клетках-мишенях сконцентрировано на этом высокоспецифичном событии.

91

Транслокации — типичные эффекты радиации на хромосомы и они, по-видимому, связаны с ДР ДНК. Поэтому транслокации, которые ставят протоонкоген под влияние другого, адекватно активного гена, ни в коей мере не случайны — они должны возникнуть как шанс, также, как другие транслокации и перестановки происходят после облучения во всем геноме. Таким образом, когда соединяющиеся области двух транслоцированных и слитых генов образуют последовательность, невероятная степень специфичности становится очевидной [23]: эта специфичность настолько высока, что она несовместима с любой степенью хаотичности, которая расценивается как признак молекулярных радиационных эффектов.

Средняя доза на щитовидную железу индуцированных радиацией тиреоидных раков составляет менее 20 сГр [21]. Эта доза дает менее 10 ДР ДНК на клетку {6}. Если предположить, что щитовидная железа очень маленьких детей содержит приблизительно 10.000 стволовых клеток, то доза в 20 сГр должна индуцировать около 100.000 ДР на цельный орган. Риск индуцированного радиацией рака щитовидной железы в Белоруссии составляет около 0,1%. Это означает, что приблизительно 108 ДР приводят к одному раку щитовидной железы. Даже не возникает вопроса, что при этом относительно малом числе ДР имеется высокая вероятность наличия двух ДР в двух критических генах, которые принимают участие в ret-PTC транслокациях. Действительно, общее количество человеческих генов составляет 104 (десять в четвертой степени). Число пар оснований в геноме — более 109 (десять в девятой степени) {7}. Поэтому шанс поразить две специфические комбинации пар оснований с формированием ДР составляет 10–18 (десять в минус восемнадцатой степени) и, таким образом, подобное событие совершенно невероятно.

Очевидно, что указанные транслокации не могут быть результатом случайных разрывов и воссоединений в ret протоонкогене и в другом функционирующем гене, даже если мы примем за аксиому огромный уровень естественной селекции активного онкогена.

Таким образом, несмотря на тот факт, что радиация, как известно, индуцирует транслокации, механизмы, ведущие к активации транслокаций протоонкогена, являются значительно более комплексными, чем случайное образование и воссоединение ДР ДНК21.

Более вероятно участие таких процессов репарации, как гомологичная рекомбинация. Если любой из участвующих генов типа ELE действительно демонстрирует подходящую гомологию с частями

21 . Выделено мною. — Перев.92

ret протоонкогена, индивидуальный или комплексный ДР22 в любом из этих двух генов, в принципе, был бы совместим с наблюдаемой высокой степенью молекулярной специфичности соединяющихся областей при транслокации.

Мутации, связанные с потерей функций генов-супрессоров опухоли, однако, более легко увязываются с природой прямых и косвенных лучевых эффектов на ДНК и хромосомы. Принимая во внимание, что активация онкогена очень специфична, мутации гена-супрессора могут происходить из-за случайных делеций больших количеств ДНК, больших частей гена, полного гена, или даже более чем одного гена. Если другая аллель несет мутацию (типа точковой мутации или ингибирования гена метилированием), являющуюся совместимой с выживанием и неограниченной пролиферацией стволовых клеток, то такая потеря может допускаться клеткой. Для многих солидных опухолей инактивация гена-супресора, как полагают, является первой стадией канцерогенного процесса и обычно затрагивает тканеспецифичный ген «контроллер» (gate keeper), который, после потери функции, дает возможность прохождению последующей клональной экспансии ткани специфическими стволовыми клетками [24].

Это клональное расширение (экспансия) может быть связано со спонтанной или индуцированной нестабильностью генома, которая увеличивает возможность накопления мутаций, необходимых для малигнизации. Данная первая потеря функции после мутации гена «контролера» является, вероятно, мутацией, лимитирующей скорость [или частоту — rate]. Так как гетерозиготные мутации — характерное следствие ДР ДНК, то исследование радиационного канцерогенеза сфокусировали на этом типе мутаций и, таким образом, на роли и судьбе ДР ДНК.

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕПАРАЦИИ ДНКДаже единственный трек от редкоионизирующей радиации

имеет конечную вероятность создания одного или даже более чем одного ДР в ядре [25]. Поэтому клеточные последствия ДР, такие, как потеря гетерозиготности, являющаяся основным механизмом инактивации гена-супрессора опухоли, возможны, в принципе, при самых низких дозах и мощностях доз.

Хотя ДР индуцируются даже очень малыми дозами, они могут быть восстановлены очень эффективно одним из двух различных механизмов репарации. Оба механизма ведут к воссоединению

22 . Комплексный ДР — ДР с расположенным вблизи на молекуле ДНК другим повреждением.

93

двунитевой ДНК, но один механизм использует доступную генетическую информацию с помощью процесса гомологичной рекомбинации, которая может иметь итогом правильное воссоединение разрыва [26]. Высокая точность репарации при этом процессе обусловлена ренатурацией поврежденного конца ДНК на его копии, лежащей на гомологичной хромосоме (перед S-фазой) или, альтернативно, на его сестринской хроматиде.

Эта совершенная гомологичная ренатурация23 происходит в течение мейоза. Однако ренатурация для гомологичной рекомбинационной репарации требует гомологии только по ограниченной длине последовательности оснований, хотя имеется мало данных о количестве и степени требуемого соответствия. Указанный процесс может происходить также между неродственными генами, которые имеют только частичную гомологию. Механизм гомологичной рекомбинационной репарации выглядит как механизм, который преобразовывает ДР ДНК в точковые мутации или в специфические транслокации. МКРЗ в [10] заключает, что радиационный мутагенез преимущественно может происходить через делеции ДНК после ошибочной репарации и через неточную рекомбинацию ДР ДНК.

Более обычным является, по крайней мере при высоких дозах или при высоких повреждающих концентрациях ДНК-тропных агентов, лигазный механизм концевого соединения. Комплекс молекул репарации, состоящий из ДНК зависимой фосфокиназы и двух других белков, названных Ku70 и Ku80, присоединяется к свободным концам поврежденной ДНК и облегчает ее воссоединение, но без коррекции правильности последовательности ДНК относительно неповрежденной копии. Хотя этот механизм воссоздает основную структуру нити ДНК и, таким образом, позволяет клетке проходить через митоз, часты случаи ошибочной репарации, которая заключается в замене пар оснований24, в мутациям «со сдвигом рамки считывания»25 или, в большинстве случаев, в делециях разного размера [27]. Наиболее комплексные повреждения ДНК более вероятно имеют ошибочно репарированные участки [28]. Было клонировано и/или картировано (mapped) 13 человеческих генов, участвующих в репарации лучевого повреждения ДНК; из них по крайней мере 5 генов участвуют в репарации ДР [10].

Типы повреждений ДНК перед репарацией, которые можно объяснить, используя микродозиметрические модели, значительно отличаются от типов повреждений ДНК после репарации. Существует

23 . Воссоединение нитей за счет спаривания оснований.24 . Приводя к точковым мутациям.25 . При этом типе мутаций, в отличие от точковых, не заменяется, а

исчезает или прибавляется одна пара оснований.94

гипотеза, что точность репарации (которая может быть связана с относительной частотой репарации путем гомологичной рекомбинации), увеличивается, если концентрация первичных повреждений (то есть, частота простых и сложных модификаций структуры ДНК) уменьшается. Однако определение зависимости точности репарации от количества первоначально индуцированных разрывов требует очень сложных и трудоемких экспериментов, которые и не были проведены. Главная проблема в том, что для анализа репарации ДНК необходимы высокие дозы излучения, в частности, при определении репарации на уровне генов. Если бы можно было показать, что точность репарации ДР зависит от концентрации повреждений ДНК, то это было бы сильным аргументом против простой пропорциональности между дозой и повреждениями ДНК, инициирующими рак.

95

6. РОЛЬ РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ГЕНОМА

Другой механизм, который связан с изменениями в типе повреждений ДНК — радиационно-индуцированная нестабильность генома. До недавнего времени полагали, что облученные клетки представлены одной из двух стадий: либо клетка не была повреждена, и все ее потомство будет неповрежденным, либо она была повреждена, и все ее потомство унаследует это повреждение.

Продемонстрировано, однако, что большинство явно «неповрежденных» клеток приобретает состояние нестабильности генома в результате которого увеличена вероятность нового, но спонтанного повреждения генома в каждом пострадиационном поколении для многих генераций клеток. Феномен обнаружен и in vitro и in vivo, причем имеются доказательства, что указанное явление играет важную роль в радиационном канцерогенезе [29, 30].

Значение этого механизма составляет предмет обсуждения. Некоторые типы отсроченных эффектов, типа хромосомных перестроек [31], генных мутаций [32] или амплификации генов, могут привести к трансформации выжившей клетки после нескольких делений.

Мутационное повреждение, происходящее вследствие индуцированной радиацией нестабильности генома, фундаментально отличается от непосредственно индуцированной облучением мутации. Большинство мутаций, вызванных радиацией непосредственно, включают потерю больших участков тестируемого гена, ведя к легко обнаруживаемой утрате гетерозиготности. В то же время, большинство мутаций, обусловленных радиогенной нестабильностью генома, включают точковые мутации и небольшие делеции [32]. Мы заключаем, что индуцированная радиацией нестабильность генома не ведет к мутациям, которые специфичны для облучения, но увеличивает частоту тех мутаций, которые происходят спонтанно (вероятно, по сходным механизмам). Это заключение основано на анализе спектра мутаций в потомстве облученных клеток in vitro и поддержано также исследованиями молекулярного спектра мутаций в индуцированных радиацией раковых образованиях in vivo.

На опухолях мышей были выполнены эксперименты с целью проверки гипотезы, согласно которой индуцированные радиацией опухоли должны демонстрировать потерю больших частей ключевых генов-супрессоров, в отличие от индуцированных вирусом или «спонтанных» опухолей, в которых ожидаются точковые мутации. В исследовании, посвященном сравнению индуцированных -излучением костных опухолей со спонтанными остеосаркомами или с саркомами ретровирусной этиологии, значительные делеции в гене p53 были найдены только в опухолях радиационного происхождения, в то время

96

как спонтанные или вызванные вирусом опухоли несли исключительно точковые мутации (М. Atkinson, персональное сообщение). Однако большие делеции в p53 были обнаружены не более чем в 30% радиогенных случаев, делая возможным участие необнаруженных точковых мутаций в генезисе опухолей кости после воздействия -излучения.

Это представление подкрепляется недавними результатами на 20-ти опухолях печени, которые были диагностированы в когорте людей, контактирующих с торотрастом. В 95% случаев продемонстрировано наличие точковых мутаций в p53 [33]. Авторы заключают, что генетические изменения, ведущие к раку печени, являются скорее результатом индуцированной нестабильности генома, а не прямого эффекта лучевого воздействия {8}. Хотя роль индуцированной радиацией нестабильности генома в развитии неоплазм еще должна быть установлена [10], мы предполагаем, что: Прямая индукция потери гетерозиготности как следствие

индуцированных радиацией комплексных ДР может играть меньшую роль в радиационном канцерогенезе, чем малые мутации, которые также происходят спонтанно и которые могут только стать более частыми в результате индуцированной радиацией нестабильности генома.

Если это заключение правильно, то любой механизм, который участвует в процессинге спонтанного или «физиологического» повреждения ДНК, должен также модулировать степень и частоту повреждений ДНК, которые происходят в результате индуцированной радиацией нестабильности генома. Так как клетка способна восстановить очень высокий уровень эндогенных повреждений ДНК без значительных мутационных последствий, дальнейшее небольшое приращение таких повреждений ДНК от низкоуровневого облучения или от облучения в малой дозе должно быть репарировано равноэффективно. Частота мутаций увеличится только тогда, когда будет происходить воздействие в более высокой дозе и при большей мощности дозы. В этом случае способность к точной репарации повреждений ДНК может стать недостаточной.

Механизм, индуцирующий радиационную нестабильность генома, по-видимому, включает неядерную мишень [34] и регулируется окислительным стрессом [35], который также является главной причиной формирования метаболических повреждений ДНК. Эти экспериментальные наблюдения несовместимы с механизмом одиночного попадания, который является основанием для микродозиметрического оправдания ЛБК.

97

Мы заключаем, что если радиационная нестабильность генома — действительно ключевой механизм радиационного канцерогенеза, то нелинейная, или пороговая закономерность кривой «Доза — эффект» будет более вероятной для дозовой зависимости радиационно-индуцированного рака, даже если радиационная нестабильность генома сама индуцируется в соответствии с линейной зависимостью «Доза — эффект».

7. РОЛЬ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙВ течение долгого времени было известно, что клетки в

большинстве тканей способны обмениваться малыми молекулами через «промежуточные (или временные) контакты» (gap junctions). Этот процесс не только позволяет транспортироваться метаболитам типа предшественников нуклеиновых кислот, но может служить и для межклеточных связей (так называемых GJIC) [36]. Транспорт сигнальных молекул типа cAMP и Ca+ через промежуточные контакты — активно регулируемый процесс, но он, однако, может быть задействован и в канцерогенезе [37], применительно к индуцированным радиацией опухолям [38]. Трансфекция гена межклеточных контактов (gap junctions) дикого типа в трансформированные клетки уменьшает их туморогенный потенциал [39].

Процесс передачи информации через межклеточные контакты (GJIC) может вести к индукции рано проявляющегося радиационного ответа генов типа p53 или p21 в необлученных клетках-«свидетелях», смежных с подвергшимися воздействию -излучения клетками [40]. Межклеточные контакты важны для клеточного «обозрения», или «надзора» (surveillance), например, через влияние на регуляцию стрессорных генов в клетках-свидетелях [40], но они способны также причинять повреждение клеткам-свидетелям через распространение летальных сигналов (типа радикалов кислорода) непосредственно от одной клетки к другой. Однако межклеточные контакты сами по себе могут быть целью лучевого повреждения. Какой бы ни был путь через межклеточные контакты, он связан с процессом радиационного канцерогенеза. По своей природе — это процесс, который заставляет клеточную популяцию отвечать скорее как сообщество, чем как индивидуальные клетки по независимой, вероятностной закономерности. Подобный факт весьма важен для моделирования радиационного канцерогенеза после облучения в малых дозах и при малой мощности дозы.

8. РОЛЬ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ И ПРИРОДНОЙ СЕЛЕКЦИИ

98

Так как прогрессия злокачественного процесса, очевидно, включает накопление ряда строго определенных мутаций, мутагенное действие ионизирующей радиации играет роль в лучевом канцерогенезе. Любое увеличение частоты мутаций может рассматриваться с точки зрения пропорционального увеличения частоты рака. Пока что мы говорили, что увеличение в определенных мутациях, требуемых для канцерогенного процесса, вряд ли будет пропорционально частоте начальных комплексных ДР и, таким образом, низким дозам и низким мощностям дозы облучения.

Еще более убедительным аргументом против пропорциональности является то, что увеличение частоты мутаций может не быть предпосылкой к увеличению частоты рака или не может использоваться для предсказания его индукции, так как существует природная селекция, играющая наиболее важную роль в полном канцерогенном процессе. Недавно в [41] был обсужден этот пункт и сделано заключение, звучащее приблизительно так:

«Увеличенная частота мутаций может активировать опухолевый генезис, но отсюда не следует необходимость того, что опухолевый генезис произойдет. Селекция — наиважнейший элиминирующий механизм, контролирующий клеточный, соматический процесс, ведущий к раку. Такое представление о канцерогенезе может приводить к новому его пониманию».

Хотя механизмы, благодаря которым природная селекция участвует в канцерогенном процессе, и не ясны детально, некоторые факторы, способствующие им, изучались весьма интенсивно в течение последних нескольких лет: Программированная клеточная гибель [апоптоз]; Клеточная дифференцировка; Адаптивный ответ; Иммунный надзор; Межклеточные взаимодействия.

Все исследования проведены с высокими дозами и при этом мало известно относительно того, что происходит при низкоуровневых воздействиях. Основные механизмы для всех пяти упомянутых процессов модуляции, которые могут принимать участие в природной селекции малигнизированных клонов (насколько это может быть объяснено), несовместимы с единственным механизмом одиночного попадания — мишени и, таким образом, не совместимые с линейностью, распространяемой на очень низкие дозы и мощности доз.

Программированная гибель клетки (апоптоз), является мощным механизмом, который удаляет не только избыточные клетки в течение эмбриогенеза и тканевого гомеостаза [41], но также участвует и в устранение потенциально вредных, поврежденных клеток [42]. Хотя и

99

не равноэффективно действующий во всех органах, апоптоз, вызванный повреждениями ДНК, является регулируемым процессом, в который включено множество различных стадий узнавания повреждений и последующего ответа путем клеточного самоубийства [43]. Радиация может действовать на этот процесс двумя способами: с помощью индукции некоторых типов повреждений, которые устраняются запрограммированной гибелью клетки (например, некоторых типов повреждений ДНК и мутаций), но радиация может также стимулировать и модулировать эффективность этого клирингового процесса. Некоторые гены, участвующие в апоптозе, также классифицируются как гены-супрессоры опухоли (например, Rbl, p53) или протоонкогены (типа Bcl-2, c-myc или с-Fos).

Основные регулирующие процессы происходят посттрансляционно. Имеются свидетельства, что радиация не только действует на экспрессию гена, но также участвует и в посттрасляционной модуляции свойств его продукта.

Полное устранение нормального клеточного контроля требует отмены более чем одной стадии в этом процессе, так как различные соответствующие пути кооперируются очень эффективно, что приводит к высокой избыточности. Более важным кажется то, что большинство молекулярных механизмов в течение апоптоза независимы от транскрипции генов и трансляции белков, а, скорее, связаны с белковыми взаимодействиями [44]. Оба факта указывают, что вряд ли для повреждения процесса апоптоза достаточно механизма одиночного попадания.

Показано, что радиация стимулирует дифференцировку в большом числе стволово-подобных клеток. Механизмы этого до конца не ясны, однако имеются свидетельства об участии межклеточных взаимодействий через межклеточные контакты или же через диффундирующие факторы, например цитокины. Стволовые клетки, которые были введены в дифференцировку, эффективно устраняются из пула потенциальных клеток-мишеней для канцерогенеза как клетки, которые подвергаются запрограммированной клеточной гибели. Имеется, однако, свидетельство того, что непрямые механизмы, но индуцируемые при более высоких дозах, способны приводить к подавлению дифференцировки. Существуют многие доказательства, что дифференцировка стволовых клеток является очень точно регулируемым биологическим процессом, для которого характерен гибкий ответ ко всем видам нарушений нормального устойчивого состояния тканевого гомеостаза.

Понятия о роли дифференцировки в канцерогенном процессе и ее модуляции потенциальными канцерогенными веществами типа радиации все еще очень спекулятивны, причем не имеется в

100

достаточном количестве ни твердых данных относительно дозовой зависимости, ни надежных экспериментальных моделей. Но, поскольку механизм, по-видимому, в большой степень связан с межклеточными связями, а также с внутри- и межклеточной передачей сигналов, то никакой простой зависимости от дозы и, к тому же, никакой простой зависимости от времени, для этого механизма ожидать нельзя.

Адаптивные механизмы упоминались как играющие главную роль в защите против канцерогенного процесса. Однако экспериментальные модели рассматривают адаптивные процессы, которые очень отдалены от тех, что участвуют в инициации и прогрессии малигнизированного клона. Классический эксперимент показал, что облучение лимфоцитов человека in vitro в дозе около 10 сГр {9} стимулирует временную радиорезистентность, заканчивающуюся уменьшением частоты нестабильных аберраций хромосом после последующего облучения в большей дозе [45]. Этот процесс, видимо, тесно связан с наблюдаемой гиперчувствительностью к малым дозам, описанной для различных линий клеток in vitro. Некоторые дозы (порядка 10 cГр) стимулируют высокоточные репаративные механизмы, а более низкие — нет. Гиперчувствительность к низким дозам может быть расценена как защитный механизм, сходный с апоптозом [46].

Хотя имеется большое количество данных относительно адаптивных механизмов и гиперчувствительности к низким дозам, а также получены некоторые доказательства для основных молекулярных механизмов указанных феноменов, кажется преждевременным спекулировать относительно их роли в радиационном канцерогенезе после облучения в малых дозах или при малых мощностях доз.

Результаты исследований механизмов канцерогенеза вообще и, в частности, эффектов ионизирующей радиации, на различные процессы, которые потенциально участвуют в радиационном канцерогенезе, демонстрируют его огромную сложность.

Не может быть предложено никакой математической модели, которая принимала бы во внимание все эти взаимодействующие процессы — и это, возможно, даже хорошо, так как подобные модели были бы столь сложны и содержали бы столь много параметров, что они не могли бы обеспечить надежных и ясных ответов на поднимаемые нами вопросы26. Ввиду этой ситуации, любое утверждение о канцерогенном риске от пролонгированного облучения с очень низкой мощностью дозы отражает персональное суждение настолько же, насколько научное понимание.

26 . Выделено мною. — Перев.101

9. РОЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИНаиболее мощный научный инструмент для идентификации

ассоциированных с канцерогенезом генов — генетический анализ семейств, члены которых проявляют повышенную восприимчивость к определенным типам раковых новообразований. Одним из примеров было открытие BRCA1-гена, мутации в котором являются причиной почти 100% риска рака груди у женщин-переносчиков [47]. Другой случай — мутантный APC-ген, связанный с увеличенной восприимчивостью к раку прямой кишки. Предрасполагающие наследуемые мутации, по оценкам, вносят не более чем 5%-й вклад во все раковые новообразования [10]. Имеется доказательство, что наследуемые мутации (типа точковой мутации в Rbl-гене-супрессоре опухоли или в гене «заплатки» — patched) также могут приводить к большей чувствительности в отношении радиационного канцерогенеза [48]. Число людей с серьезной формой унаследованной радиочувствительности, вероятно, невелико, так как нет сообщений о семейных кластерах опухолей или о пациентах с многократными опухолями в исследованных когортах27. Сходным образом, существуют веские причины предположить, что восприимчивость к радиационному канцерогенезу не может быть ответом типа «все или ничего», но должна, скорее, проявляться в виде непрерывно изменяющейся особенности из-за сегрегации многочисленных предрасполагающих генов [49].

В работе [50] была проанализирована указанная проблема с использованием методов популяционной генетики. Основываясь на заключении, что индивидуумы, генетически предрасположенные к раку, могут также быть более чувствительны к радиогенным раковым образованиям по сравнению с теми, которые не предрасположены генетически, была использована менделевская аутосомальная однолокусовая двухаллельная модель. Обнаружено, что «когда в популяции имеется гетерогенность по предрасположенности к раку и по относительной радиочувствительности, то результаты облучения заключаются в значительном увеличении частоты индуцированных раковых образований по сравнению с ситуацией, когда гетерогенность отсутствует. Это увеличение обнаруживается только тогда, когда пропорция раковых образований, связанных с генетическим предрасположением, достаточно велика, а степень предрасположенности (о которой мы не можем знать) — значительна. Однако даже когда эффект мал, большинство индуцированных

27 . Имеются в виду когорты людей, облученных по тем или иным причинам.

102

радиацией раковых образований происходит у предрасположенных индивидуумов».

МКРЗ в [10] рассмотрела молекулярные и эпидемиологические свидетельство о предрасположенности к раку и о повышенной радиочувствительности у чувствительных подгрупп суммарной популяции. Наиболее ясное проявление повышенной канцерогенной радиочувствительности происходит в случае наследственных мутаций, связанных с унаследованным дефицитом в генах-супрессорах опухолей. Это положение поддержано наблюдениями вторичных раковых образований после радиотерапии пациентов с двусторонней ретинобластомой, nevoid basal cell carcinoma, синдромом Ли-Фраумени и нейрофиброматозом. Данные демонстрируют приблизительно 10-ти-кратное генетически обусловленное увеличение риска.

При использование моделей популяционной генетики было заключено, что облучение гетерогенной популяции приводит к более высоким рискам рака по сравнению с популяцией, не содержащей радиочувствительной субпопуляции. Однако на современном уровне сведений о частоте генных мутаций в суммарной популяции, касающихся предрасположения к раку, нельзя ожидать никаких существенных искажений в оценках риска для гетерогенной популяции, облученной в малых дозах. Не имеется никаких доказательств, что после облучения избыточный риск раковых образований был бы сконцентрирован в генетически предрасположенной субпопуляции, входящей в состав суммарной популяции, и что остальные, не входящие в эту субпопуляцию, будут относительно радиорезистентны.

Для индивидуумов, несущих мутации предрасположенности типа BRCA1, МКРЗ в [10] ввел модельный расчет связанного с радиацией повышения риска. Надо подчеркнуть, что увеличенная радиочувствительность связана с большим увеличением риска спонтанного рака. Основываясь на посылке, что для генетически предрасположенных женщин (несущих мутацию по гену BRCA1), риск фатального рака груди в течение жизни составляет приблизительно 40%, и что для этих женщин характерно десятикратное увеличение риска фатального радиогенного рака груди в течение жизни по сравнению с нормальными женщинами того же возраста, МКРЗ в [10] оценил, что после пролонгированного (протяженного) облучения в дозе 100 мЗв (принятой в качестве накопленной дозы при профессиональном облучении) гипотетический риск фатального рака груди у генетически предрасположенной женщины повысился бы с 40% до 40,4% в результате профессионального облучения28. МКРЗ заключил на этом основании, что генетическое тестирование на

28 . Выделено мною. — Перев.103

предрасположенность к раку, которое было предложено как средство улучшения радиационной защиты, не будет играть существенной роли при профессиональном воздействии радиации [10]29.

29 . Выделено мною. Это публикация МКРЗ 1999 г. Перев.104

10. ЗАКЛЮЧЕНИЕРаботники радиационной индустрии и население подвергаются

воздействию ионизирующего излучения от очень разных источников. В настоящее время мы не можем исключить возможности того, что некоторые члены этих популяций заболеют лейкозами или раком в результате радиационных воздействий низкой интенсивности. Используются математические модели для оценки подобного риска, которые проводят экстраполяцию, исходя из весьма разных сценариев воздействия. При этом не принимается во внимание огромная сложность канцерогенного процесса, который исследуется относительно недавно. Зависимость «Доза — эффект», построенная с учетом ЛБК, может использоваться как простой и удобный метод вычисления чисел при планировании радиационной защиты, но она не должна ошибочно рассматриваться как строгое научное заключение, непосредственно полученное на основе существующего на настоящем этапе знания о процессах, связанных с радиационным канцерогенезом.

ЛИТЕРАТУРА1. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation.

Sources and effects of ionizing radiation. New York: United Nations 19942. Ron E, Lubin JH, Shore RE et al.: Thyroid cancer after exposure to exter-

nal radiation: a pooled analysis of seven studies. Radiat. Res. 141, 259-277 (1995)

3. Muirhead CR, Goodili AA, Haylock RGE et al.: Occupational radiation exposure and mortality. Second analysis of the National Registry for Ra-diation Workers. J. Radiat. Prot. 19, 3-26 (1999)

4. Doil R: The limits of epidemiology. J. Radiat. Prot. 19: 1-2 (1999)5. Little MP, Muirhead CR: Curvature in the cancer mortality dose response

in Japanese atomic bomb survivors: Absence of evidence of threshold. Int. J. Radiat. Biol. 74: 471-480 (1998)

6. Ivanow VK, Tsyb AF, Konogorow AP et al.. Case-control analysis of leukaemia among Chernobyl accident emergency workers residing in the Russian Federation, 1986-1993. J. Radiat. Prot. 17: 137-157(1997)

7. Boice JD: Leukaemia, Chernobyl and epidemiology. J. Radiat. Prot. 17: 129-133 (1997)

8. Parkin DM, Muir CS, Whelan, S.L et al. eds.: Cancer incidence in five continents. IARC Scientific publications # 1-20, Lyon, 1992

9. Doll R, Peto R; The Causes of Cancer. Oxford University Press (1981)10. International Commission on Radiological Protection: Genetic suscepti-

bility to cancer. ICRP publication 79 (1999)11. Wilson JD: Thresholds for carcinogens: A review of the relevant science

and its implication for regulatory policy. In: What Risk? Ed: R. Bate; Ox-ford: Heinemann Butterworth, 1997

105

12. Renan MJ: How many mutations are required for tumorigenesis? Implica-tions from human cancer data. Molecular carcinogenesis 7, 139-146 (1993)

13. Potter JD: Colorectal cancer: molecules and populations. J. Natl. Cane. Inst. 91: 916-932 (1999)

14. Vogeistein B, Fearon ER, Hamilton SR et al. Genetic alterations during colorectal tumour development. N Engi J Med 319, 525-532 (1988)

15. Sherbet and Lakshmi; The genetics of cancer, 172-178, London: Aca-demic Press 1997

16. Hahn WC, Counter CM, Lundberg et al. Creation of human tumour cells with defined genetic elements. Nature 400, 464-468, (1999)

17. Moolgavkar 5H, Luebeck EG: Multistage carcinogenesis; population based model for colon cancer. J. Natl. Canc. Inst. 84, 610-18 (1992)

18. Zhong Q, Chen CF, Li S et al. Association of BRCAl with the hRad50-hMrell-p95 complex and the DNA damage response. Science 285, 747-750, (1999)

19. Abbot DW, Freeman ML and Hoit JT. Double-strand break repair defi-ciency and radiation sensitivity in BRCA2 mutant cancer cells. Journal of the National Cancer Institute 90, 978-984 (1998)

20. Young BD: Molecular mechanisms of leukaemogenesis. In: Molecular mechanisms in radiation mutagenesis and carcinogenesis. Eds. KH Chad-wick, R Cox, HP Leenhouts, J Thacker Report EUR 15294. European Communities, Brussels, p 253-262 (1994)

21. Jacob P, Goulko G, Heidenreich WF et al.: Thyroid cancer risk to chil-dren calculated, Nature 392, 31-32(1998)

22. Rabes HM, Klugbauer S: Molecular genetics of childhood papillary thy-roid cancer after irradiation: High prevalence of RET rearrangement. Rec. Res. Cancer Res. 154, 249-265 (1998)

23. Smida J, Salassides K, Hieber L et al.: Distinct frequency of ret re-arrangements in papillary thyroid carcinomas of children and adults from Belarus. Int. J. Cancer 80: 32-38 (1999)

24. Sidransky D: Is human patched the gatekeeper of common skin cancers? Nature Med 3, 1155-1159 (1996)

25. Goodhead DT: Initial events in the cellular effects of ionizing radiations: clustered damage in DNA. Int. J. Radiat. Biol. 65, 7-17 (1994)

26. Thompson LH: Evidence that mammalian cells possess homologous re-combinational repair pathways, Mutation Research 363, 77-88 (1996)

27. Lobrich M, Rydberg B, Cooper PK: Repair of x-ray-induced DNA dou-ble-strand breaks in specific Not1 restriction fragments in human fibrob-lasts: Joining of correct and incorrect ends. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 12050-12054 (1995).

106

28. Rydberg B, Lobrich M and Cooper P.K.: DNA double-strand breaks in-duced by high-energy Neon and iron ions in human fibroblasts. Pulsed-field gel electrophoresis method. Radiation Research 139, 133-141 (1994)

29. Morgan WF, Day JP, Kaplan ML et al.: Genomic instability induced by ionizing radiation. Radiat Res. 146,247-258(1996)

30. Wright EG: Radiation-induced genomic instability in haemopoietic cells. Int. J. Radiat. Biol. 74, 681-688 (1998)

31. Marder BA, Morgan WF: Delayed chromosomal instability induced by DNA damage. Molec. Cell. Biol. 13, 6667-6677(1997)

32. Little JB: Induction of genetic instability by ionizing radiation. C.R. Acad. Sc. Sciences de la Vie 322: 127-134(1999)

33. Iwamoto KS, Fuji S, Kurata A et al.: p53 mutations in tumor and nontu-mor tissue of thorotrast recipients: a model for cellular selection during radiation carcinogenesis in the liver. Carcinogenesis 20, 1283-1291(1999)

34. Manta L, Gamely M, Prise KM et al.: Genomic instability in Chinese hamster cells after exposure to X-rays or alpha particles of different mean linear energy transfer. Radiat.Res 147, 22-28 (1997)

35. Clutton SM, Townsend KMS, Walker C et al.: Radiation-induced ge-nomic instability and persisting oxidative stress in bone marrow cultures. Carcinogenesis 17, 1633-1639 (1996)

36. Fraser SE: Gap junctions and cell interaction during development. Trends in Neuroscience 8, 34 (1985)

37. Holder JW, Elmore E and Barrett JC: Gap Junction Function and Cancer. Cancer Research 53, 3475-3485 (1993)

38. Ehring GR, Antoniono RJ and Redpath JL: Gap junction expression fol-lowing UVC-induced neoplastic transformation in human hybrid cell lines. Carcinogenesis 19, 2085-2093 (1998)

39. Mehta PP, Hotz-Wagenblatt A, Rose B et al., Incorporation of the gene for a cell-cell channel protein into transformed cells leads to normaliza-tion of growth. Journal of Membrane Biology 124, 207-225(1991)

40. Azzam EL, de Toledo SM, Gooding T et al.: Intercellular communication is involved in regulation in gene repression in human cells exposed to very low fluences of alpha particles. Radiation Research 150, 497-504(1998).

41. Tomlinson I, Bodmer W: Selection, the mutation rate and cancer: ensur-ing that the tall does not wag the dog. Nature Medicine 5: 11-12 (1999)

42. Wyllie AH: Apoptosis and carcinogenesis. Europ. J. Cell Biol. 73, 189-197 (1997)

43. Korsmeyer SJ: Regulators of cell death, Trends in Genetics, 11, 101-105 (1995)

44. Hunter T: Oncoprotein Networks, Cell 88, 333-346 (1997)45. Wolff S, Afzal V, Wiencke JK et al.: Human lymphocytes exposed to low

doses of ionizing radiation become refractory to high doses of radiation as 107

well as to chemical mutagens that induce double strand breaks in DNA. Int. J. Radiat. Biol. 53: 3948 (1988)

46. Joiner MC, Lambin P, Marpies B: Adaptive response and induced resis-tance. C. R. Acad. Sci. Paris. Sciences de la Vie 322, 167-175 (1999)

47. Struewing JP, Hartge P, Wacholder S et al., The risk of cancer associated with specific mutations of BRCA1 and BRCA2 among Ashkenazi Jews. New Eng. J. Med. 336: 1401-1408 (1997)

48. Eng C, Li FP, Abramson DH, Ellsworth RM et al., Mortality from second tumors among long-term survivors of retinoblastoma. J. Natl. Cancer Inst. 85, 1121-1128 (1993)

49. Balmain A, Nagase H: Cancer resistance genes in mice: models for the study of tumours modifiers. Trends in Genetics 14, 139-144 (1998

50. Chakraborty R, Sandaranarayanan K: Cancer predisposition, radiosensi-tivity and the risk of radiation-induced cancers. II A Mendelian single-lo-cus model of cancer predisposition and radiosensitivity for predicting can-cer risks in populations. Radiat. Res. 143, 293-301 (1995)

108

ОПАСЕН ЛИ РАДОН ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ?Prof. Dr. Klaus BeckerПрофессор д-р Клаус Бекер — бывший директор Комитета

ядерной стандартизации Германии, секретарь Комитета «Ядерная энергия» Международной организации по стандартизации. В настоящее время — вице-президент организации «Радиация, наука и здравоохранение». На протяжении почти двадцатилетних исследований, преимущественно в Германии и США, им опубликовано около 300 научных работ и несколько книг в области радиационной дозиметрии и нормирования радиационной безопасности. Являлся членов многочисленных национальных и международных организаций и советником в более чем двадцати странах.

K. Becker recently retired as director of the DIN German Nuclear Standards Committee, and secretary of ISO Technical Committee «Nuclear Energy». He is now vice-president of Radiation, Science, and Health. During almost twenty years of research, primarily in Julich Germany and Oak Ridge USA, he published about 300 scientific papers and several books on radiation dosimetry and radiation protection standardization. He served as member of numerous national and international bodies, and advisor to more than twenty countries.

Becker K. Is residential radon dangerous? In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 161–173.

Prof. Dr. Klaus BeckerKlaus Becker, Boothstr. 27, D-12207 Berlin/Germany

РЕЗЮМЕВопрос о том, представляет ли радон на поверхности земли

опасность для здоровья, важен не только из-за высоких экономических и социальных затрат, связанных с сокращением уровней радона в домах, при перемещении населения из областей добычи урана (например, из Саксонии в Восточной Германии) и т.д., но, что более важно, также и потому, что парадокс в случае радонового воздействия становится испытанием законности ЛБК, концепции коллективной дозы, текущей оценки ОБЭ и других центральных проблем законодательства и регулирования (нормирования) для области относительно малых лучевых доз.

С одной стороны, официальные и полуофициальные учреждения типа МКРЗ, NRPB в Великобритании и Комиссии по ядерному урегулированию в США (Сообщение BEIR VI) утверждают,

109

что бóльшая часть дополнительных раковых образований легких у населения обусловлена увеличенным уровнем радона.

С другой стороны, многочисленные новые эпидемиологические обследования, опыты на животных и на клетках, а также теоретические модели, находят биопозитивные эффекты, включая сокращение не только рака легких, но также лейкозов и других типов рака в областях с увеличенными уровнями радона в жилых помещениях.

Статья представляет критический обзор недавних данных со следующими результатами: Линейная экстраполяция от очень высоких уровней воздействия для

шахтеров до низких уровней в домах невыполнима из-за многих сопутствующих факторов (минеральная пыль, курение и т.д.) в шахтах.

Многие эпидемиологические исследования, демонстрирующие увеличение риска рака легких, имеют существенные ошибки, главным образом в ретроспективном определении полученных доз и сопутствующего курения.

Имеется существенное доказательство наличия U-образных зависимостей «Доза — эффект» с биопозитивным минимумом приблизительно между 200 и 1000 Бк м–3.

Во всех, хотя и редких случаях, отношение между выгодой и стоимостью (cost benefit ratio) не оправдывает программы перемещения из жилых районов с высоким уровнем радона.

Эти результаты имеют очевидные последствия для других областей оценки риска радиации в низких дозах и для соответствующих контрольных органов, регулирующих воздействия.

1. ВВЕДЕНИЕПотенциальные риски рака легких из-за ингаляции дочерних

продуктов [распада] радона (обычно называемых просто «радон») были в недавние годы предметом международной тревоги не только из-за непосредственного воздействия радона на благополучное проживание людей, на безопасность работы при высоких уровнях радона, на стоимость добычи урана и на стоимость программ по переселению из жилых районов и домов и т.д. Более важным кажется то, что радон становится испытанием законности гипотезы ЛБК и концепции коллективной дозы, рекомендуемого в настоящее время фактора ОБЭ, а также других важных регулирующих концепций в радиационной дозиметрии и радиационной защите, включая вопрос о том, какая поглощенная энергия на единицу массы является мерилом (yardstick) радиационных эффектов.

Все это привело к множеству публикаций и конференций по указанному предмету, также как к появлению массы неопубликованных

110

исследований [14]. Конференций, охватывающие более широкий спектр вопросов, значительно большее количество, чем публикаций по радону. Среди представленных на прошлой ежегодной германо-швейцарской встрече „Fachverband fur Strahlenschutz” [Объединение по радиационной защите] сообщений не менее пятидесяти касалось радона [5], и журналы полны статей, описывающих измерения концентрации радона во всех типах замкнутых пространств, включая египетские пирамиды, больницы в Шотландии, здания на Ямайке, угольные шахты в Пакистане и пещеры в Испании.

Большинство таких статей было представлено физиками, измеряющими и/или пытающимися уменьшить уровень воздействия радона. По существу ни один из них, вероятно, не сомневается относительно той официальной парадигмы, что ингаляция дочерних продуктов радона приводит, вплоть до его бесконечно малых концентраций, к опасности возникновения рака легких. Эта точка зрения недавно была подтверждена той оценкой, согласно которой 5% всех раковых образований легких в Англии обусловлено радоном в жилых помещениях (с 40%-м увеличением риска при 400 Бк м–3) (NRPB Radiol. Protect. Bull. 203 & 204). В американском сообщении BEIR VI re-port указано, что от 15.700 до 23.600 ежегодных раковых образований легких в США обусловлены радоном в жилых помещениях [6]. Цель представленной статьи — критический обзор оснований для подобных предположений.

2. ИМЕЮТСЯ ЛИ КАКИЕ-ЛИБО БЛАГОПРИЯТНЫЕ ЭФФЕКТЫ РАДОНА?

В сентябре 1998 г. прошел международный симпозиум «Радон и здоровье» в Бад-Хафгастайне (Австрия) [7, 8]. Его посетило около сотни ученых, главным образом врачей, из восьми европейских стран, а также из Японии и США. Научная репутация участников и качество выступлений 17-ти приглашенных докладчиков из Австрии, Германии, Японии, Испании и США были не меньшего уровня, чем на других конференциях, но представленные результаты весьма отличались.

Перед началом этой конференции участники имели шанс посетить известный „Heilstollen” (подземное место радонового лечения) возле Бад-Хафгастайн. Многие тысячи случаев ревматических и артритных заболеваний типа болезни Бехтерева («жесткий позвоночник» — поражение суставно-связочного аппарата позвоночника) врачуют там ежегодно путем процедур, заключающихся в десяти сеансах (по одному часу каждый) пребывания в атмосфере с приблизительно 165.000 Бк м–3 радона (стоимость лечения около 500 евро, что приблизительно равняется $500 США). Как упомянул в своей вступительной речи один из организаторов конференции P. Deetjen

111

(Инсбрукский университет), радон может быть одним из самых древних лекарств человечества: 6000-ти-летние votive offerings of stone axes30, очень ценимых в то время, были найдены около содержащих радон источников (springs). Различные древние цивилизации использовали выгодные эффекты месторождений радона, причем намного раньше, чем кто-либо знал что-либо о радоне и радиации. Согласно самым последним данным, в настоящее время приблизительно 75.000 пациентов лечатся ежегодно на восьми немецких, двух австрийских и одном чешском радоновом курорте [9, 10].

Ныне плохо помнят о радиевой /радоновой причуде двадцатых и тридцатых годов, когда почти каждый больной и почти каждая болезнь «лечились» облучением радием. Недавно были опубликованы несколько примеров [11]. Можно легко найти и множество других. Так, имелись содержащие радий крекеры, а добавление бромида радия к шоколаду было запатентовано в Германии в 1936 г. [12]. Такие преходящие медицинские процедуры и эффекты плацебо применялись одно время в парамедицине, что иллюстрируется 200-летней гомеопатией, или еще более древними процедурами традиционной азиатской медицины. Современная радоновая бальнеология, однако, не принадлежит к этой категории, что продемонстрировано в нескольких случайных, продублированных вслепую (randomized double-blind) работах, результаты которых нельзя объяснить просто психосоматическими эффектами и эффектами плацебо [7, 8].

Такие исследования, например, выполнялись в течение последних лет в Мюнхенском университете. Из самых современных можно упомянуть работы в Bad Brambach (Германия), где обследовались пациенты с хроническим полиартритом, главным образом женщины в возрасте 31–65 лет. Обследование проведено во время и после радоновой терапии (воздействие в дозе около 15 мГр); в качестве контроля использовалась группа пациентов, лечение которых не было связано с радоном. Наилучшие результаты в группе радона получены через несколько месяцев после лечения. Сходные закономерности обнаружены и для спондилеза [8]. Другие исследования были посвящены механизму отмеченных биопозитивных эффектов, включая передачу радона через легкие и кожу к различным органам, а также изменениям в биохимических функциях (например, освобождению (выбросу) радикалов вследствие радонового лечения).

3. САКСОНИЯ — МАЛОИЗВЕСТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕКажется очевидным, что имеются несколько аспектов вопроса о

радоне. Интересный случай для изучения — область возле Schneeberg в

30 . Какие-то каменные оси обета; явно не скрижали обета.112

Эрцберге (рудные горы) в южной Саксонии (прежняя Восточная Германия). В 1537 г. врач Теофраст, известный также как Парацельс, описал высокую частоту болезней легких у шахтеров серебряных рудников. Сейчас мы знаем, что в этих шахтах имелись также уран и радий.

Старинная болезнь легких была идентифицирована как рак легких 120 лет назад, и в 1913 г. ее впервые связали с чрезвычайно высокими уровнями радона в этих шахтах [13]. Даже в домах в этой области регистрируется до 115.000 Бк м–3 радона, а в 12% всех домов уровень превышает 15.000 Бк м–3. Однако рак легких был настолько редок, что, до начала массового потребления сигарет (первая фабрика в Германии открылась в Дрездене в 1892 г.), рак легких оставался чрезвычайно редкой болезнью. Всего около 40 случаев были описаны во всей медицинской литературе за 30 лет между 1870 и 1900 гг. (W. Schuttmann, персональное сообщение).

Начиная с 1945 г. прежний Советский Союз, с присущим ему полным игнорированием человеческих жизней и окружающей среды, создавал в южной Саксонии вероятно исторически самый большой сингулярный источник сырья для ядерного оружия, добывая приблизительно 220.000 тонн урана вплоть до момента исчезновения ГДР десять лет назад {10}. В невероятно тяжелых рабочих условиях, приблизительно от 250.000 до 300.000 людей облучались в течение «диких лет» — между 1996 и 1955 гг.31, при чрезвычайно высоком уровне радона: воздействие радона иногда превышало 500 WLM {11}, соответствуя 2 миллионам Бк м–3, или приблизительно 5 Зивертам в год, согласно оценкам МКРЗ.

Еще более важным кажется то, что шахтеры (многие из них — принудительная рабочая сила), в течение первых лет после Второй мировой войны должны были пережить вредных воздействия множества факторов риска для здоровья, включая ядовитую руду, продукты чистки при сухом бурении, дизельные пары, азотистые газы от неадекватной вентиляции, и, помимо прочего, специфическое заядлое курение (характерное по крайней мере для 80% шахтеров). Все это породило, в сложной синергической комбинации, вероятно, более чем десять тысяч дополнительных раковых новообразований легких в течение последующих десятилетий. Сходная ситуация имела место в некоторых других странах, типа прежней Чехословакии.

Указанные данные для шахтеров позже использовались с целью линейной экстраполяции до уровней облучения в жилых помещениях. Умножение низких концентраций на большие числа населения привело

31 . Ниже указано, что с момента воссоединения Германии в 1989 г. все рудники заглохли. По-видимому, 1996 — опечатка; надо 1946.

113

к пугающим оценкам, которые могут быть обнаружены в рекомендациях МКРЗ, в сообщении BEIR VI [6] и в другой официальной или полуофициальной национальной и международной документации — NRPB, Национальной комиссии по радиационной защите (NCRP) и др.

Вторая глава этой истории начинается с немецкого воссоединения в 1989 г., когда местный уран оказался крайне неконкурентоспособным на мировых рынках, и горная промышленность почти немедленно заглохла. В течение этого периода (что было высоко оценено не только местным населением, но также и множеством коммерческих предприятий появившейся «радоновой промышленности») правительство потратило приблизительно 2000 миллионов евро на оценку и программу переселения (remediation) вследствие радиационной (по существу, обусловленной радоном) «опасности» в этой области [14]. Кроме того, пугающие сообщения в СМИ относительно радоновой проблемы около Schneeberg, пестрящие заголовками типа «Долина смерти», серьезно повредили внешним инвестициям в уже и так экономически подавленную область. В конце концов, в значительной части всех домов, некоторые из которых были заселены в течение столетий, концентрация радона далеко превысила рекомендуемые соответствующими органами уровни экспозиции.

Приведенная история продолжилась с появлением в Германии нового федерального регулирующего органа (German Federal Construc-tion Regulation), в документах которого верхний предел около 250–400 Бк м–3 будет юридически требоваться для новых зданий. Мэры этой области, взволнованные перспективой дальнейших экономических неудобств, обратились к германскому министру Окружающей среды, но тот сказал, что «радон — самый большой радиационный риск для населения». Однако в октябре 1998 г. премьер-министр Саксонии, в присутствии председателя НКДАР, произвел повторное открытие известного старого радонового курорта Schlema около Schneeberg для медицинского лечения радоном.

В Schlema, до его закрытия в конце Второй мировой войны, был очень популярен лозунг: «Воды Шлёмы творят чудеса!»32

4. РАДОН В ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЯХВ годы после немецкого объединения был проведен детальный

анализ регистрации раков в Восточной Германии. Анализ не показал никаких признаков увеличения рака легких у женщин в добывающем

32 . Так малый компьютерный переводчик перевел исходный слоган: “Schlema's waters perform miracles!” Я только заменил слово «производят» на «творят».

114

регионе (табл. 1). Фактически, показатели для района с наиболее высоким уровнем радона (район Gera) были одними из самых низких для всей страны. По крайней мере 90% женщин в этой области являлись некурящими в дефицитные по табаку послевоенные годы (даже в 1990-х гг. 88% женщин в этих областях не курили), а среднее значение уровня радона в этих домах превышало средний Восточногерманский показатель с факторами между 3 и 10. Исходя из этого, можно было ожидать существенного увеличения частоты раковых образований в легких.

Таблица 1. Наблюдаемые случаи рака легких у женщин, проживающих в регионах с высокими уровнями радона в Саксонии по сравнению с ожидаемыми значениями (рассчитанными на основе средних величин для Восточной Германии)

Регионы Наблюдаемые случаи

Ожидаемые случаи

Aue (включая Schneeberg) 37 45Annaberg-Buchholz 11 31Schwarzenberg 10 20Klingenthal 9 15Всего: 67 111

Результаты [13, 15] по сравнению величин, которые можно было ожидать, исходя из среднего значения для страны, с фактическими величинами раковых образований легких у женщин между 1983 и 1987 гг., показывают картину, противоположную той, которую можно вывести на основе ЛБК. Эти результаты подтверждены наблюдением, что частота рака легких в южных частях прежней ГДР, в которых локализовалась вся горная промышленность по добыче урана и его обработке, была более низка, чем среднее значение для ГДР.

В других исследованиях (см. табл. 2) зарегистрированный рак легких (по существу, у некурящих) женщин изучался в общинах Саксонии между 1961 и 1988 гг. На основе всесторонних измерений Германского Федерального Института радиационной защиты, общины классифицировались по четырем категориям воздействия, между менее чем 100 и более чем 500 Бк м–3. Оказалось, что наблюдаемая частота рака легких была обратно пропорциональна уровням радона.

В настоящее время продолжаются, поддерживаемые ЕЭС (Eu-rope Union), широкомасштабные исследования как указанной когорты, так и когорты контроля, и более детальные результаты (демонстрирующие величину минимума на кривой «Доза — эффект» по крайней мере при 500 Бк м–3) скоро будут доступны. Предварительные

115

заключения следующие [25]: несмотря на воздействие -излучения в дозах 1–7 мЗв в год, а также радоновую экспозицию в дозах 10–100 мЗв в год (или даже больше), не имеется ни одного случая лейкозов у детей между 1981 и 1990 гг. в этой области (рис. 1), а риск рака легких среди женщин для некурящих составляет только одну треть от ожидаемого среднего числа для всей страны. Все это отмечается до тех пор, пока уровни радона остаются ниже приблизительно 1000 Бк м–3.

Таблица 2. Наблюдаемые и ожидаемые случаи рака легких у женщин (некурящих), проживающих в регионах с высокими и низкими уровнями радона в Свободных Штатах (Free State) Саксонии (все возрастные категории; 1961–1989 гг.)Уровень радона в домах(Бк м–3)

Наблюдаемые случаи

Ожидаемые случаи (исходя из средней популяционной модели

Ожидаемые случаи(согласно МКРЗ)

< 100 1251 1202 1477100–< 250 374 400 492250–< 500 152 157 255

> 500 378 443 975Всего: 2155 2202 3199

Несмотря на все противоречия, касающиеся достоинств различных типов эпидемиологических обследований (см., например “Forum” в Health Phys. J. 75 (1), 4–33, 1998), накапливаются доказательства, поддерживающие приведенные результаты. Например, имеются работы, в которых сравниваются штаты с высоким и низким уровнем радона в США. В них продемонстрирована значительная отрицательная корреляция между уровнем радона и раком легких [29]. Данные по Венгрии выявляют U-образную зависимость «Доза — эффект» [22]. Остаются, конечно, некоторые вопросы относительно основных пределов для эпидемиологии при изучении малых рисков: Как было заявлено экспертами, этот инструмент ненадежен для относительно малых факторов риска со значениями ниже 2–3.

Тем не менее, подобные наблюдения поднимают множество вопросов. Если верить сообщению BEIR VI, рекомендациям МКРЗ и др. организаций, бесспорно неблагоприятные эффекты чрезвычайно высоких концентраций радона в шахтах должны линейно экстраполироваться до нуля, даже если сообщение BEIR VI допускает возможность того, что пороговое значение не может быть исключено. Однако U-образная кривая зависимости между уровнем радона в жилых

116

помещениях и частотой рака легких, с биопозитивным минимумом в диапазоне от 150 до 600 Бк м–3 (а возможно, и выше), кажется наиболее совместимой с эпидемиологическими данными, включая широко известные очень обширные и детальные исследования Б. Коэна (B. Cohen), представленные на рис. 2.

Очевидно, что широко распространенные компиляции контрольных эпидемиологических обследований (рис. 3) также могут находить различные интерпретации.

Как бывший президент Health Physics Society, K.L. Mossman недавно указал [7], что «заключения BEIR VI полностью совпадают с текущей политикой Агентства по защите окружающей среды США… Однако эпидемиологические свидетельства, поддерживающие эти заключения, или отсутствует, или же не убедительны. Более разумным будет то заключение, что риск рака легких является незначительным для концентрации радона ниже 400 Бк м–3. Радон не ставит под угрозу здоровье в домашних условиях».

Это — важное заключение с далеко идущими последствиями.

117

Рис. 1. Несмотря на высокий уровень воздействия радона (5–100 мЗв в год и более) в Schneeberg, риск лейкозов между 1968 и 1987 гг. ниже единицы (для детей от 0 до 14 он составляет ноль).

118

Рис. 2. Сравнение экологического анализа Б. Коэна (пунктирная линия) с опубликованными результатами контрольных исследований [6]33.

Недавно K.L. Bogen в Ливерморской национальной лаборатории (Livermore National Laboratory) предложил механистическую модель, объясняющую указанные результаты (рис. 4). Он заявляет в резюме своего интересного сообщения [16], что «эти результаты совместимы с гипотезой, согласно которой воздействие радона в жилых помещениях имеет нелинейную, U-образную форму зависимости от дозы для риска смерти от рака легких, и что имеющиеся

33 . Шеньян (Shenyang) — городок в Юго-восточном Китае на северо-восток от Фучжоу.

119

линейные модели экстраполяции приводят к слишком высокой оценке подобных рисков». Такие утверждения не новы.

Рис. 3. Суммирование контрольных исследований по радону [S. Kondo after Lubin and Boice. J. Nucl. Sc. Technol. 36 (1), 1–9, 1999].

Рис. 4. Фактический риск рака легких исходя из данных эпидемиологических обследований в США по сравнению с предсказанным в

120

Эксперты неоднократно высказывали подозрение, что в ситуации с радоном была создана искусственная статистика заболеваемости путем умножения очень малого риска на очень большие числа народонаселения. Целью являлось получение пугающих величин (см, к примеру, [28]). Так, редактор “Science” (Editor of Science) уже писал в 1991 г. , что «EPA [Агентство защиты окружающей среды в США — U.S. Environmental Protection Agency] продолжает утверждать, что радон — главная причина рака легких, и, при этом, создает программу по радону, которая может повлечь за собой огромные финансовые и эмоциональные затраты при весьма незначительных выгодах для здравоохранения» [17]. Президент Health Physics Society писал в 1993 г.: «К счастью, широкая публика не покупается на усилия активистов EPA, и только в Конгрессе США и в радоновом бизнесе высчитывают „опасности“ для жизни» [18].

Журнал “Radon Research Notes”, спонсируемый Министерством энергетики США (U.S Dept. of Energy), прекратил в 1996 г. публикации со «все же оставшимся без ответа вопросом: существует ли эффект радона при низких уровнях и что является этим эффектом?» Сходные иронические заявления могут быть обнаружены, например, в рекомендациях к публикациям American Physical в прошлом году, где сказано, что не следует курить под душем. Любопытно также замечание во время конгресса Международного агентства по радиационной защите (IRPA) в Портсмуте, Великобритания, что «Бог, очевидно, не был знаком с рекомендациями МКРЗ, когда он создавал радон...»

5. ПОДКРЕПЛЯЮЩИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА (Supporting evi-dence)

Существует множество современных прямых результатов исследований, непосредственно или косвенно подкрепляющих подобные заключения34. Приведем только несколько примеров:

1) Относительный риск рака легких для внешних редкоионизирующих (X- и -излучение) воздействий снижается (вопреки гипотезе МКРЗ) вплоть до пороговой величины около 2 Гр [19] (рис. 5).

2) Недавние тщательные экспериментальные исследования в Великобритании демонстрируют для индукции рака легких -излучением значение ОБЭ, равное 2, вместо величины 20, которая рекомендуется МКРЗ [20].

3) Далее. Экспериментальные свидетельства определенно нелинейного эффекта радона (составляющие, тем не менее, базу для официальной сверхоценки радонового риска в жилых помещениях),

34 . Имеются в виду благоприятные эффекты малых доз радиации.121

недавно подтвердились в исследовании группы из Колумбийского Университета (Нью-Йорк) [23]. При облучении ядер клеток млекопитающих одной-единственной -частицей35 было обнаружено (рис. 6) что частота трансформаций не изменяется одной такой частицей на клетку (что соответствует малой дозе радона), но повышается, как только происходят многократные попадания (бóльшая доза радона) [23].

4) Относительно таких -излучателей, как радий и плутоний, имеются свидетельства (для людей и животных) о пороге обнаруживаемых эффектов типа карциномы или саркомы кости, который составляет около 2–4 Гр. Два британских исследователя рассмотрели эти данные в новой книге [24], где они предлагают совершенно новую концепцию для дозиметрии при радиационной защите, не основанную на поглощенной дозе. Они приходят к следующим заключениям: «Отрицание порога для индукции рака радиацией должно улетучиться перед лицом большого массива свидетельств, поддерживающих его существование. Постулат линейной зависимости от дозы, в лучшем случае, является грубым приближением а, в худшем — чрезвычайно дорогим способом сверхоценки риска» {14}.

5) Имеются отчетливые признаки того, что не только риск рака легких, но также лейкозов и других типов рака значительно меньше в областях Саксонии с высоким уровнем радона по сравнению с областями с низким уровнем [25] (см. рис. 7).

Можно привести и другие примеры для поддержания впечатления, что, по кусочкам, наконец-то собирается отчетливая картина, проясняющая загадку радона.

6. ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕВозможно, что кое-что неверно, или, по крайней мере, неполно

не только в текущей «официальной» оценке рисков радона в жилых помещениях, но, что более важно, и в нашем научном понимании эффектов низкой дозы, коллективной дозы и ОБЭ, а также в административных и регулирующих мерах, связанных с такими важными и дорогостоящими вопросами. Ключом для понимания эффектов радиации низкого уровня (включая, естественно, и радон), являются, по-видимому, появившееся данные относительно огромной силы процесса репарации ДНК клетки, механизмов адаптивного ответа и апоптоза.

Могут иметься простые объяснения для данных некоторых эпидемиологических обследований (например, в Швеции и Юго-западной Англии), в которых обнаружено небольшое увеличение

35 . Техника микропучка.122

частоты рака легких при повышенных уровнях радона в жилых помещениях. Очевидно, что эти данные имеют много неясностей и неопределенностей по целому ряду причин, в особенности потому, что дозиметрия радона связана с существенными ошибками — по крайней мере, в 50% в полевых условиях, а часто — и намного большими, в зависимости от методов и специфических обстоятельств. Кроме того, число случаев в группах, подвергавшихся воздействию наиболее высоких уровней радона, относительно мало, что приводит к значительной статистической неопределенности при обнаружении критического повышения частоты рака легких и, поэтому, к низкой статистической значимости (a low statistical power).

Рис. 5. Относительный риск развития рака легких у человека как функция от внешнего воздействия Х- и -излучения [19].

123

Рис. 6. Частота канцерогенной трансформации клеток млекопитающих после воздействия единственной -частицы на клетку (слева), и распределение Пуассона (включающие многократные попадания) — справа [23], {12, 13}.

Даже команда, ответственная за 9 миллионов евро, отпущенных на радоновые исследования в жилых помещениях Германии, недавно заявила в своей статье (на тему рака легких у молодых взрослых людей [26]), что «Радон не рассматривался как фактор риска, потому что он — слабый фактор риска. Чтобы обнаружить риск, необходимы большие выборки и высокие уровни радона».

Кстати: как было сначала показано для Германии в 1966 г. [31], 210Po в дыме сигарет также обеспечивает -облучение бронхиального

124

тракта, но — «Он не отвечает за повышение риска рака легких у курильщиков» [32].

Рис. 7. Распределение «кластеров» случаев миелоидной лейкемии у женщин всех возрастов между 1980 и 1990 гг. в Саксонии показывает, что подобные кластеры в регионах с высоким радиационным фоном (урановые разработки) отсутствуют, но высокая плотность их характерна для индустриальных областей [25].

Возможно, что наиболее важна ретроспективная оценка привычки к курению — курение — основная причина рака легких и приблизительно третьей части всех смертных случаев от рака в Европе. И, в то же время, данный факт все еще является предметом большой неопределенности. Продемонстрировано, что при потреблении сигарет (подобно потреблению алкоголя, наркотиков и некоторых лекарств) наркоманы недооценивают их потребление. Неоднократно указывалось, что, когда заядлые курильщики (или их выжившие родственники36

недооценивают свое курение только на одну сигарету в день, это уже может привести к тому, что контрольные исследования радона в жилых

36 . То ли имеются в виду оставшиеся после смерти курильщика члены семьи, то ли выжившие несмотря на его курение домочадцы.

125

помещениях превращаются в ущербные (this could already make a case control residential radon study invalid).

Что касается дорогих программ по переселению из-за радона в жилых помещениях, как в Европе, так и в других странах мира, которые уже выполняются или намечаются для выполнения в будущем, каждый может спросить, не лучше ли выделенные фонды использовать для сокращения более очевидных, ясно доказуемых рисков в богатых (и, еще более, в менее богатых), странах.

Кстати: председатель МКРЗ Р. Кларк также заявил, что эффекты радона в жилых помещениях остаются одной из срочных открытых проблем его организации. И только потому, что рекомендуемый уровень в жилых помещениях превышает дозу внешней радиации для населения (1 мЗв в год) с фактором 10.

Затем Р. Кларк предложил новую концепцию «контролируемой дозы», без учета коллективной дозы и пределов дозы для населения, а также концепцию приемлемого риска на основе долей или многократных ЕРФ [30].

Современная ситуация с радоном в жилых помещениях может быть суммирована следующим образом:

1) Линейная экстраполяция от высоких уровней воздействия на шахтеров до низких уровней в домах невыполнима как из-за различных сопутствующих факторов, так и из-за механизма биологического ответа.

2) Некоторые эпидемиологические исследования, которые показывают увеличение относительного риска при повышенных уровнях радона в жилых помещениях, могут быть связаны с большими ошибками в ретроспективном определении привычки к курению (недооценка потребления сигарет пациентами с раком легких) и с определением доз.

3) Имеется значимое свидетельство U-образной формы кривой зависимости от дозы с (биопозитивным) минимумом в диапазоне 200–1000 Бк м–3, который может также объяснить радоновую бальнеологию и заслуживает дальнейшего исследования.

4) Во всех случаях, кроме нескольких исключительных (таких, как очень высокие уровни радона в домах заядлых курильщиков), отношение стоимости /выгоды для программ переселения (remediation), обусловленных радоном в жилых помещениях, не оправдывает инвестиций общественных или частных фондов.

5) Имеются очевидные следствия из приведенных соображений и для других направлений (помимо радона), связанных с оценкой риск /выгода для малых доз и для регулирующих (нормирующих) и контролирующих органов. Искусственно созданные, недоказуемые статистические болезни не требуют дорогих средств. Это также может относиться и к другим мирным применениям радиации и ядерной

126

энергии, к ненужным программам транспортировки радиоактивных материалов и т.д.

Таким образом, исследования радона, если их рассматривать в более широком и этическом контексте, важны для поиска правильных ответов на некоторые вопросы, которые справедливо являются критическими не только для будущего ядерной энергии [27]: Действительно ли мы должны быть озабочены проблемами

потенциальных рисков радиации в диапазоне менее 100 мГр, которые (риски) если и существуют вообще, то являются слишком малыми, чтобы быть обнаруженными, несмотря на усилия исследователей в течение десятилетий?

Какая часть наших ограниченных фондов должна быть отдана на дальнейшее сокращению гипотетических рисков? Следует помнить, что эти фонды, в подобных случаях, не будут доступны для мер против реальных общественных и индивидуальных опасностей для здоровья в богатых и, в особенности, в развивающихся странах.

Как отношение стоимость /выгода при дальнейшем сокращении малых «искусственных» и естественных доз скажется на сокращении других искусственных и естественных опасностей?

Если сверхконсервативные концепции типа ЛБК и коллективной дозы, первоначально созданные, чтобы упростить бухгалтерию, выродились в руках администраторов, адвокатов и политических деятелей в социально-экономическую проблему, не имеющую научного оправдания, как такая ситуация может быть исправлена, и как подобных проблем можно избежать в будущем?

Возможно ли будет, путем создания программ исследования порога и биопозитивных эффектов малых доз радиации (например Министерством энергетики США (U.S Dept. of Energy) [33] и предприятиями коммунального обслуживания Японии (Japanese utilities) [34]), изменить доминирующую в настоящее время парадигму относительно оценки риска /выгоды малых доз? Передача таких непредубежденных результатов товарищами учеными управляющим органам, политическим деятелям и СМИ будет важным фактором в этой попытке.

От автораЗначимая информация и комментарии некоторых коллег, в

частности Prof. W. Schüttmann & J. Conrady с сотрудниками, заслуживают высокой оценки. Фрагмент этой статьи был представлена также на форуме ICONE-7 в Токио в апреле 1999 г. и может быть опубликован в другом месте.

127

ЛИТЕРАТУРА1. Birchall, A., Radon experts concentrate on Japan, Radiol. Protect. Bull.

203, 25-28, July 19982. Swejdemark, G.A., Conferences held during 1997 on indoor radon, Radiat.

Protect. Dos. 76, 211-213 (1998)3. Natural and enhanced environmental radon, Special issue of Radiat. Pro-

tect. Dos. 78, No.1 (1998)4. Radon-Statusgesprach Neuherberg, May 18/19, 1998, BMU Bonn 1998

(ISSN 09848-308X)5. Winter, M., Henrichs, K., Doerfeld, H. (Edit.), Radioaktivitat und Umwelt,

Vol. 1 and 2, Verlag TUV Rheinland, Koln 1998 (ISBN 3-8248-0494-2)6. Mossman, K. L., Is Indoor Radon a Public Health Hazard? The BEIR VI

Report. Radiat. Prot. Dos 80, No. 4, 357-360, 19987. Deetjen, P., and Falkenbach, A. (Ed.), Radon and Health, Proceed. Inter-

nal. Symp. Bad Hofgastem. Sept. 28-30, 1998, in press8. Falkenbach, A. Radon und Gesundheit, Strahlenschutzpraxis 1999, in press9. Umweltgift als Stimulans, Test, Jan. 1999 85-8810. Dortelmann, A. Arge Radonbeilbader, pers. comm. Dec. 17, 199811. Genet, M. Radium: A miracle cure, Radiat. Protect. Dosim. 79, 1-4, 199812. Senfiner, V., Verfahren zur Herstellung radioaktiver Schokolade, German

Patent 633959, applic 8.11.193113. Becker, K., and W. Schuttmann, Was 1st eigentlich aus dem Radon

geworden? Strahlenschutzpraxi? 1/1998,54-5814. Becker, K., Wie teuer 1st uns Radon, und weshalb? atw 41, 108-109

(1996)15. W. Schuttmann, and K. Becker: Residential radon in Saxony: Another

test for the LNT hypothesis? Submitted to Radiat. environm. Biophysics (1998)

16. Bogen, K.T., Mechanistic Model Predicts a U-shaped Relation of Radon Exposure to Lung Cancer Risk Reflected in Combined Occupational and U.S. Residential Data, Human Experim. Toxicol. 17, 691-696, 1998

17. Abelson, Ph. H., Editorial, Science 254, 777, 199118. Mills, W.A., letter to the author, July 7, 199319. Rossi, H.H., Zaider, M., Radiogenic lung cancer: The effect of low-doses

of low-LET radiation. Radiat. Environm. Biophys. 36, 85-88 (1997)20. Kellington, J.P., Eldred, T.M., Ambrose, K., Brooks, P.M., Priest, N.D.,

Effects of radiation quality on the lung cancer in CBA/Ca mice. Proceed. Internat. Conf Health Effects of Low Level Radiation. Stratford-upon-Avon, BNED London, p.44-51 (1997)

21. Cohen, B.L., Test for the linear no-threshold theory of radiation carcino-genesis for radon decay products. Health Phys. J., 68, 157-174 (1995)

22. Toth, E., Lazar, I., Selmeszi, D., Marx, O.: Lower cancer risk in medium high radon, Pathol. Oncol. Res. 4, 126-129 (1998)

128

23. Miller, R. C., et al. The oncogenic transforming potential of the passage of single alpha particles through mammalian cell nuclei. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 19-22, 1999

24. Simmons, J. A., and Watt, D. E.., Radiation protection dosimetry - a radi-cal reappraisal. Medic. Phys. Publish., 4513 Vernon Blvd., Madison WI 53707-4964 (1999)

25. Conrady, J., Nagel, N., Martin, K., Vergleichende Analyse der raum-lichen und zeitlichen Verteilung von Krebserkrankungsfallen, Staatsmin-ist. fur Umwelt etc., Freistaat Sachsen, Dresden 1997 - see also paper, Ann. Meet., German Nucl. Society, Munich 1998

26. Kreuzer, M., Kreienbrock, L., Gerken, M., Heinrich, M., Bruske-Hohlfeld, I., Muller, K.M., and Wichmann, H.E., Risk Factors for Lung Cancer in Young Adults, Am. J. Epidemiol. 147 (11), 1028-1037, 1998

27. Becker, K., paper, IAEA/WHO Internat. Conf. "Low doses of ionizing ra-diation: Biological effects and regulatory control", Seville/Spain, Nov. 1997

28. Letourneau, L., J. Americ. Medic. Assoc., Aug. 7, 578, 198729. Jagger, J., Natural background radiation and cancer death in Rocky

Mountain States and Gulf Coast states, Health Phys. 75 (4), 428-430, 1998

30. Clarke, R., lecture at the BfS, SaIzgitter/Germany, on Feb. 19, 199931. Rajewsky, B., and Stahlhofen, W., Po-210 activity in the lungs of ciga-

rette smokers. Nature 5030. 1312-1313, March 26, 196632. Cross, F. T., Radioactivity in cigarette smoke issue, Health Phys. 46 (1),

205-208, 198433. Pollycove, M., Review of the DOE Low Dose Radiation Research Pro-

gram, Internat. Workshop on Low dose Radiation Effects, Susono Kenshu Center, Japan April 22/23, 1999

34. Hattori, S., Radiation hormesis research: Findings and Program, ICONE-7, Tokyo, April 21, 1999.

129

ВОЗМОЖНЫЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ РИСКИ

Dr. Ralph E. LappПрезидент Lapp, INC, США

Lapp R.E. Potential occupational radiation risk. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 241–246.

Dr. Ralph E. LappPresident, LAPP, INC.; 7215 Park Terrace Drive; Alexandria. VA

22307; Phone (703) 768-2611

1. ЦЕЛЬ И ВОЗМОЖНОСТИВ статье проведена профессиональная оценка риска для

американских работников ядерной отрасли, облучавшихся ионизирующей радиацией с 1970 по 2000 г. Данные по потенциальной смертности от рака представлены для 700.000 работников, заметно облучавшихся локально (on-site). Риск для них в течении жизни прогнозируется к 2050 г.

2. ДАННЫЕ О ВОЗДЕЙСТВИИКаждый год Комиссия по ядерному регулированию США (U.S.

Nuclear Regulatory Commission) издает статистические данные об облучении работников [NUREG-0713]. Эти сообщения суммируют сведения относительно коллективной дозы для работников с измеренными дозами. Представлено число работников, умноженное на их среднюю дозу. Данные выражаются в единицах человеко-рэм. К концу этого столетия все работники ядерной индустрии США накопят почти 1.000.000 человеко-рэм. (10.000 человеко-Зв).

3. СМЕРТНОСТЬ ОТ РАКА В ХИРОСИМЕ И НАГАСАКИСчитается, что коллективная доза для оставшихся в живых

после атомных бомбардировок составляет, грубо говоря, 1.000.000 человеко-рэм. В сообщении BEIR V проанализированы смертные случаи от рака, относящиеся к радиации после атомных бомбардировок. Рассчитано, что 1.000.000 человеко-рэм дали бы 500 избыточных смертных случаев от рака или 1 смерть на 2000 человеко-рэм. Это относится к взрослым мужчинам США.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ (МОЩНОСТИ ДОЗЫ)

130

Работники подвергались длительным воздействиям, которые, как полагают, являются менее биологически эффективными, чем краткосрочное облучение (Хиросима). Принято, что указанные воздействия относятся друг к другу с фактором 2. Это изменяет риск для работников до 1 смерти от рака на 4000 человеко-рэм.

5. РИСК ПРИ ДОЗАХ МЕНЕЕ 10 РЭМРасчет подобного риска основан на экстраполяции

(теоретическом предположении) от диапазона высоких доз к низким. Подобный подход предполагает, что доза ниже 10 рэм имеет тот же самый биологический эффект (в человеко-рэм), как и дозы более 10 рэм. Японские данные для оставшегося в живых жертв бомбардировки показали, что ионизирующая радиация в высоких дозах индуцирует возникновение раков. Но для малых доз статистическая основа данных неадекватна для выявления зависимости «Доза — эффект». Чтобы обезопасить себя, радиационная защита предполагает, что для любой дозы, даже малой, может иметься некоторый эффект. Возможно однако существование нижнего предела или порога, ниже которого доза не приводит ни к какому биологическому эффекту.

6. ФАКТОР ОЖИДАНИЯ (latency factor)Время ожидания (латентное) в годах — это время между

облучением и диагнозом. Для лейкозов начало болезни обнаружено через несколько лет с пиком в срок от 5 до 8 лет после облучения. Для нелейкозных раковых образований латентное время изменяется от десятилетия до половины столетия. В случае оставшихся в живых после атомных бомбардировок потребовалась четверть века для проявления десятой части индуцированных радиацией смертных случаев от рака.

7. РИСК В США (1970–2000 гг.)Риск одной смерти от рака на 4000 человеко-рэм дает

потенциальное общее количество в 250 смертных случаев от рака, приписываемых профессиональному облучению работников в США с 1970 по 2000 гг. Профиль времени для экспрессии этих раковых образований показывает 12 избыточных смертных случаев от рака к 1990 г. Это только 5 процентов от общего количества, которое наблюдалось бы в конечном счете. Такие малые числа должны ставить препятствия даже наиболее ярому эпидемиологу при изучении здоровья американских работников ядерной отрасли. Тем не менее, Институт исследования электроэнергии (Electric Power Research Institute — EPRI) — чемпион по подобной эпидемиология. Временной профиль для риска рака достигнет 50% экспрессии опухолей к 2015 г. и закончится к середине столетия. Обратите внимание, что такое прогнозирование не

131

делает никаких скидок ни на развитие медицины в области лечения рака, ни на изменения в образе жизни, отраженные в курении и диете.

132

8. РАК ОТ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРИЧИН И ОТ ОБРАЗА ЖИЗНИ

Смертность от рака в США из-за всех причин составит более чем 150.000 смертных случаев для исследуемых работников. 250 избыточных или профессиональных раковых образований представляют менее чем 0,2% от этого общего количества. Большинство раковых образований, по-видимому, вызвано образом жизни, в особенности — курением. Частота случаев рака для разных наций различна. В Шотландии, например, смертность от рака легких составляет 109 случаев на 100.000 человек, в то время как в Чили — в 4 раза меньше.

9. РИСК НА РЕАКТОРНУЮ ЕДИНИЦУ (Reactor unit risk)Средняя коллективная доза в течение жизни составляет для

ядерных реакторов США приблизительно 10.000 человеко-рэм. Это означает, что 2 или 3 смертных случая от рака могут возникать при работе предприятия. Недавнее сравнительное исследование «Фатальные профессиональные повреждения среди работников электроэнергетической компании» (American Journal of Industrial Medicine. 35, 302, 1999) идентифицировало 192 фатальных случая на 127.129 людей. Имелись 87 смертных случаев, обусловленных электроэнергией. Ясно, что ядерная радиация намного меньше угрожает жизни, чем другие опасности электростанций.

10. ЕРФНа уровне моря космическая радиация и радиоактивность земли

в сумме дают ежегодную дозу 0,3 рэм. Радон формирует 2/3 этой дозы, но его дозиметрию не будем учитывать при сравнениях рисков. ЕРФ принят за 0,1 рэм в год. Это составляет 26.000.000 человеко-рэм в год. Изменение коэффициента риска с учетом возраста и пола населения прогнозирует 1 смерть от рака на 2700 человеко-рэм. Отсюда вытекает ежегодное общее количество приблизительно в 10.000 смертных случаев от рака, вызванного ЕРФ. Это составляет приблизительно 2% для всех смертных случаев от рака в год. В течение жизни средний работник предприятий ядерной энергии получает 7 рэм из-за профессионального облучения.

11. ВНУТРЕННЯЯ РАДИОАКТИВНОСТЬОрганизм человека содержит разнообразные виды

радиоактивных изотопов, типа 40К. Последний поступает при приеме пищи. В целом организм подвергается внутреннему облучению с ежегодной дозой 0,035 рэм. Это равно 500.000 распадов в течении каждой минуты. Тем не менее, некоторые антиядерные активисты предупреждают, что 1 распад может индуцировать рак у человека.

133

Немного атомной арифметики показывает, насколько крайне это утверждение. В течение единственного дня 330.000.000 атомов распадаются в моем организме.

12. ВЕРОЯТНОСТЬ ПРИЧИННОЙ ОБУСЛОВЛЕННОСТИPublic Law 97-414 (1983) определил при изучении вероятности,

что риск рака, связанный с атомной радиацией, может быть определен количественно. Это уполномочило Национальный институт рака (Na-tional Cancer Institute — NCI) разработать и издать набор радиоэпидемиологических таблиц, связывающих радиационную дозу и индукцию рака в диапазоне от 0,001 до 100 рэм. В 1985 г. NCI издал таблицы для 13-ти типов рака. Методика, использованная NCI, была приведена в сообщении BEIR III. Например, белый мужчина возрастом более 40 лет, в свое время облученный в дозе 10 рэм, имеет 1,5% на шанс на то, что диагностированный рак желудка был вызван радиацией. Шесть других раковых образований имели вероятность менее чем 1% того, что доза 10 рэм является их причиной.

13. БОЛЕЕ ВЕРОЯТНО, ЧЕМ НЕВЕРОЯТНОДля вероятности более чем в 50% (то есть для того, чтобы

событие было более вероятно, чем нет) требовались бы дозы в сотни рэм для работников. Это допускается «Актом национальной радиационной компенсации» (National Radiation Compensation Act), заставляющим выплачивать компенсации от $50.000 до $ 100.000 при некоторых случаях рака в областях, граничащих с испытательным участком штата Невада. В компенсации не предусмотрено никакой оценки облучения. К настоящему времени претендентам было выплачено приблизительно $ 250.000.000.

14. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ КОМПЕНСАЦИИВ 1982 г. Великобритания установила добровольную

договоренность относительно случаев рака, причиной которых может быть радиация («Compensation Scheme for Radiation-Linked Diseases» See R. Wakefield et al., Health Physics. 74. 1 (1998). Эта схема компенсации основана на использовании вероятностной концепции причинной обусловленности. За основу взяты данные BEIR V и, возможно, в них будут изменения, когда станет доступен BEIR VII. Сделано фундаментальное предположение, что ситуация в облученной популяции может быть применена к индивидуальному работнику (See D. I. Thomas, L. Salmon and B.A. Antell, J. Rad. Prot. 11, 111 (1991).

15. ОПЫТ СЕЛЛАФИЛДА

134

Вся масса работников на Британских предприятиях по выработке ядерного топлива в Селлафилде (Sellafield), составляющая почти 10.000 белых мужчин, получила за среднюю продолжительность жизни профессиональное облучение в 13 рэм [C. R. Muirhead et al., J. Rad. Prot. 19. 1 (1999).]. Приблизительно 50 работников этих предприятий накопили более чем 100 рэм, а один имел дозу в течение жизни (работы) на заводе в 173 рэм. Компенсации были выданы для ограниченного числа претендентов с вероятностями причинной обусловленности в диапазоне от 30 до 50%. В списке доминировала вероятность лейкеозов, для которых причинная обусловленность является высокой.

16. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО АГЕНТСТВА ПО ИЗУЧЕНИЮ РАКА

Источник: (E. Cardis et al. “Combined Analyses Among Nuclear Industry Workers in Canada, the United Kingdom and the United States of America” International Agency for Research on Cancer IARC Technical Re-port No. 25. Lyon, France (1995).

Данная эпидемиология включала шесть исследований: 105.314 работников с коллективной дозой в 385.000 человеко-рэм. Средняя доза составила 3,8 рэм на работника. Приблизительно 85% людей все еще живы. Имелись 15.825 смертных случаев от всех причин и 3976 смертных случаев от рака (25%). Это составило только половину соответствующего числа смертных случаев от рака, предсказанных в сообщении «Исследования основ радиационных эффектов» (Radiation Effects Research Foundation Report No. 12.).

Эпидемиологическое обследования Международного агентства по изучению рака не нашло никакой положительной корреляции между [дозой и] избыточными случаями рака для любого типа раков, за исключением многократной миеломы. Ключевой фактор здесь — PYR или продукт коллективной дозы, умноженной на последующие годы. Исследование указанного Агентства продемонстрировало значение PYR в 8.000.000, или приблизительно в 5 раз меньшее, чем для японской эпидемиологии. Это означает, что индикаторы риска, выведенные из величин, предложенных Международным агентством по изучению рака, не могут иметь значения для оставшихся в живых после атомных бомбардировок.

17. ВОСПРИЯТИЕ РИСКА РАБОТНИКОМСредний работник ядерной индустрии не способен постичь

запутанность радиоэпидемиологии. Ситуация усиливается в СМИ сенсационным преувеличением лучевого риска, высказанным очень немногими учеными. Часто предлагается статистика, по которой этот

135

риск в 10 раз больше, чем найдено в Хиросиме и Нагасаки. Такие утверждения не могут представлять каких-либо данных относительно коллективной дозы. Например, Университет в Калифорнии (Лос-Анджелес), при изучении 4563 работников предприятий ракетного топлива — Rocketdyne (1,2 рэм), оценил коллективную дозу в 5400 человеко-рэм. Что в 200 раз меньше, чем оценено в эпидемиологии, предлагаемой в организацией «Исследования основ радиационных эффектов» (Radiation Effects Research Foundation Report — RERF). Несмотря на это, заявлен больший в 6–8 раз риск рака для работников Rocketdyne, чем если исходить из RERF.

Работники часто интересуются опытом людей, облученных в дозах, больших чем средние дозы в течение жизни. Изучены причины смерти 3415 работников со средней дозой 17 рэм (53400 человеко-рэм). Это были служащие Министерства энергетики и Флота США. Если использовать индикатор риска 1 для смертности от рака в 3000 человеко-рэм и учесть латентное время, то можно было бы ожидать приблизительно 5 раковых образований, если принять линейную зависимость «Доза — эффект». Из 448 смертных случаев для белых мужчин наблюдались 126 смертных случаев от рака против 116 ожидаемых. Здесь, однако, несколько мала статистика, и «ожидаемое» число смертных случаев от рака зависит от выбора когорты сравнения. Только 2 смертных случая от лейкоза обнаружены против 4 ожидаемых (S.A. Fry. Appl-Occup. Environ. 11. 334 (1996).

Если эксперты представляют такие несоизмеримые оценки риска, то как работник ядерной отрасли, находящийся в зоне этого риска, может рассматривать профессиональную опасность? Не имеется никакого Высокого Научного Суда, чтобы признать проблему, а Федеральные агентства США не высказываются по спорным проблемам. Взаимодействие между Конгрессом и Агентствами здравоохранения заключается только в том, что Конгресс распределяет федеральное финансирование. Конгрессмен обеспокоен одолжениями избирателям. Актуальный момент — проблема частоты рака щитовидной железы у детей, приписанного (attributed) выбросам радиоактивности от реакторов в Хэнфорде (Hanford).

18. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В ХЭНФОРДЕ

В течение 1944–1945 гг. наблюдались выбросы радиоактивного плутония в окружающую среду тремя реакторами в Хэнфорде. Прежде чем были введены в действие фильтры, устраняющие радиоактивный йод (131I), выброшенным оказалось 53.000 Кюри этого изотопа. Часть осадков была депонирована на пастбищах и сконцентрировалась в коровьем молоке. Поглощение 131I щитовидной железой привело к

136

самой большой радиационной дозе у младенцев. Сведения о загрязнении молока привели к значительным общественным опасениям относительно выбросов. Более чем 13 лет назад путем моделирования были восстановления дозы на щитовидную железу подветренных областей. Центр по контролю за заболеваниями (The Center for Disease Control) выделил более чем $ 18 миллионов эпидемиологам Университета в Вашингтоне, чтобы изучить заболевания щитовидной железы в области Хэнфорд. В январе 1999 г. были изданы 660 страниц проекта сообщения. Имелись 3194 участника обследования со средней дозой на щитовидную железу в 19 рад.

Заключение было следующим: «Не найдено никаких свидетельств увеличения какого-либо типа заболеваний щитовидной железы в зависимости от увеличения дозы радиации на щитовидную железу».

Результат потряс тех, кто запроектировал, что исследование должно было найти избыток раковых образований щитовидной железы в когорте. Это противоречит результатам множества эпидемиологических обследований, типа риска рака щитовидной железы у израильских детей, подвергавшихся рентгенотерапии. Последние, однако, получали внешнее облучение, в то время как 131I составил внутреннюю дозу на щитовидную железу.

Данные по риску для щитовидной железы в связи с захватом 131I у детей очень скудны. Для внешнего облучения риск в 6-ти исследованиях имеет величину от 1 до 7,6 избыточных раковых образований на 106 рад на щитовидную железу в год. Указанное значение прогнозирует от 2 до 15 избыточных карцином щитовидной железы для когорты.

Существует много неясностей в определении дозы на щитовидную железу у индивидуума. Возможно, имеется фактор 3 для ошибки в дозе, так как аналитики должны были восстановить события, отдаленные в Хэнфорде во времени и в памяти. Цепь рисков — от выброса до инкорпорирования в щитовидную железу, — имеет много связей. Изучение Центра по контролю за заболеваниями делает попытку всесторонней оценки риска, включая диагностические и терапевтические применения Х-излучения.

19. ВРОЖДЕННЫЕ УРОДСТВАДругая работа по Хэнфорду связана с исследованием

потенциальной причинной обусловленности между облучением работника и возникновением уродств у младенцев. Изучено 627 случаев уродства и 977 случаев согласованного контроля за период с 1957 до 1980 гг. (L.F. Sever et al. Am. J. Epid. 127. 226 (1988). Не найдено никакой связи между дозой, полученной родителями, и уродствами у

137

детей. Почти все уродства наблюдались в пределах года после рождения. Казалось бы, что индукция таких дефектов отразит повышенную радиочувствительность, как это имеет место при раке щитовидной железы. То, что подобный эффект не наблюдался, может означать очень низкий ответ на облучение, или, возможно, порог.

138

20. РИСК ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫНаселение в значительной степени не осознает правильно очень

низких лучевых рисков, связанных с радиоактивностью от атомных электростанций. Обычные выбросы тщательно проверены и измерены. Детальные оценки воздействия этих выбросов представлены Комиссией по ядерному регулированию США (U.S. Nuclear Regulatory Commis-sion). Сеть термолюминесцентных дозиметров непрерывно контролирует радиацию внутри участков. Данные сделаны доступными населению. Средняя ядерная единица37 имеет ежегодный выброс, который составляет приблизительно 1 рэм на эту единицу. (The average nuclear unit has an annual off-site release that is about 1 person-rem.) Распределение этого выброса на более чем 1 миллион человек приводит к ежегодной лучевой дозе приблизительно в 1 микрорэм или 0,1 мЗв. Это ультранизкая доза.

21. НИЗКОУРОВНЕВЫЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ОБЛУЧЕНИЯ

В течение прошлой четверти столетия средняя ежегодная доза облучаемых работников ядерной отрасли в США снизилась с 1 рэм до 0,25 рэм. Коллективная доза для реакторного персонала имеет уровень 17000 человеко-рэм в год для 109 ядерных единиц. Очень низкая смертность, обусловленная облучением, приводит к очень малому фатальному риску, связанному с коллективной дозой за счет реактора (it represents a small fatality risk for warranting further trim-back in the collec-tive dose for power reactor). (См. ссылку в разделе 8.)

Сервисные работники стоят перед более существенными обычными рисками, типа смерти от электрического тока (D. Loomis et al., Am. J. Ind. Med. 35. 302 (1990.).

22. ДИЛЕММА МАЛОГО РИСКАМинистерство энергетики США анонсирует $ 65.000.000 в

течение следующего десятилетия на решение дилеммы малых доз. Эпидемиология малых доз обязательно связана с большими числами объектов, если ставит себе целью достижение 90 плюс статистическая значимость.

Взять, к примеру значимость данных по заболеваниям щитовидной железы в Хэнфорде (см. раздел 18). Для работы Международного агентства по изучению рака (ссылка в разделе 16) эпидемиологическое исследование еще незрело [статистически] по сравнению с большей значимостью эпидемиологических данных организации «Исследования основ радиационных эффектов» (Radiation

37 . Реактор.139

Effects Research Foundation Report — RERF), но первое расширяется, и его статистика станет более надежной, поскольку время идет. Также будет и с оценками риска RERF, однако не в столь значительной степени.

Но риск для определенных раковых образований (кроме лейкозов) очень проблематичен. В (D.E. Thompson et al, Rad. Research. 137, S26 (1994) приведен избыточный относительный риск для 20-ти видов рака. Для 16-ти раковых образований при дозах ниже 50 рэм риск является даже меньшим, чем для нулевой дозы.

23. ОТСУТСТВИЕ ПРЕДМЕТА АКАДЕМИЧЕСКОГО ОБСУЖДЕНИЯ

Расчет значений специфического риска рака для области малых доз не является научным, академическим вопросом. Много миллиардов долларов участвуют в системе, связанной с ядерными средствами и с их обслуживанием. Дезактивация к первоначальному уровню — дорогое удовольствие, если манипулировать линейной зависимостью от дозы. Например, актуальным моментом является радоновый риск на заводах по обогащению урана. Сумма в $1.450.000.000 (1,45 млрд. долл.) была потрачена на устранение радонового риска. Для одного участка завода (Slick Rock, Колорадо) стоимость мероприятий по предотвращению смертности от рака составила $ 17.700.000.000 (17,7 млрд. долл.). Это — извращение риска, а не предотвращение его.

24. СООБЩЕНИЯ РАБОТНИКОВ ЯДЕРНОЙ ОТРАСЛИДвадцать лет назад я назвал свою брошюру «Радиационные

риски для работников ядерной отрасли». Во то время не были доступны никакие данные о дозах в течение срока службы (продолжительности жизни), так что оценивался ежегодный, а не полный риск. Тогда мы испытывали недостаток в профессиональных эпидемиологических данных, которые теперь у нас есть. Я предлагаю, чтобы WONUC выпустил «Сообщение о радиационном риске». Это сообщение проинформировало бы работника ядерной отрасли относительно его радиационного риска по сравнении с существующими рисками от других канцерогенных веществ на рабочем месте, типа асбеста и химикатов. Учитывая большую неопределенность риска при низкоуровневом облучении, любая оценка должна включать нулевой риск. Всем работникам ядерной энергетики, накапливающим более чем 20 рэм, нужно дать копию сообщения WONUC.

140

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ И ПРЕДЕЛЫ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ ЗА СЧЕТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ {15}

Myron Pollycove1, M.D. and Ludwig E. Feinendegen2, M.D.1. Visiting Medical Fellow, Комиссия по Ядерному

регулированию, США2. Fogarty Scholar, Национальный институт здоровья, США

Pollycove M., Feinendegen L.E. Epidemiology, molecular cellu-lar biology and occupational radiation exposure limits. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 305–315.

Myron Pollycove1, M.D. and Ludwig E. Feinendegen2, M.D(1) Visiting Medical Fellow, U.S. Nuclear Regulatory Commission(2) Fogarty Scholar, U.S. National Institutes of Health

РЕЗЮМЕСовременная радиационная защита и регламентация

допустимых пределов доз для профессионального облучения основаны на ЛБК, то есть, на том положении, что индукция рака ионизирующей радиацией линейно зависит от дозы. В сообщении 121 от 1995 г. «Национального совета по радиационной защите и нормированию» (National Council on Radiation Protection and Measurements — NCRP) относительно коллективной дозы отмечается следующее: поскольку отсутствуют какие-либо сведения для людей, обеспечивающие прямую поддержку ЛБК (причем некоторые исследования представляют количественные данные, статистически значимо противоречащие ЛБК), то в конечном итоге вера в ЛБК основывается на биофизической концепции, согласно которой пролет одной-единственной заряженной частицы может привести к повреждению ДНК, заканчивающемуся раком.

Однако ЛБК противоречит также и нашему пониманию основных молекулярно-биологических механизмов. В течение огромных промежутков времени развивалась комплексная биосистема контроля за изменениями в [структуре] ДНК, которые образуются в одной клетке в результате воздействия до 109 (десяти в девятой степени) свободных радикалов в течение дня как результат метаболизма кислорода. Антиоксидантная защита38, ферментативная репарация повреждений ДНК и элиминация нерепарированных повреждений указанной макромолекулы путем апоптоза, дифференцировка и

38 . Курсив в тексте статьи — авторов.141

иммунная система последовательно снижают уровень повреждений ДНК от приблизительно 106 (десяти в шестой степени) на одну клетку в течение дня до приблизительно одного фиксированного повреждения (для краткости, «мутации») на клетку за день. Эти мутации накапливаются в делящихся клетках в течение жизни, чему сопутствует прогрессивное снижение качества контроля за повреждениями ДНК, связанное со старением и злокачественным ростом.

Сравнительно незначительное число мутаций (в средним — около 10–7 (десяти в минус седьмой степени) на клетку в день) индуцируется низкими дозами ЕРФ (0,1 сГр в год). Замечательная эффективность указанной антимутагенной системы усиливается адаптивным ответом после ионизирующего облучения в низких дозах. Последовательная цепочка событий, которые предотвращают, «чинят» и удаляют повреждения ДНК, адаптивно стимулируется низкой дозой облучения, в отличие от их подавления радиацией в высокой дозе. Радиационный гормезис, составляющий компонент этой сложной адаптивной системы контроля за повреждениями ДНК, также активируется при низких дозах.

Чисто биологический эффект радиации не связан линейной пропорциональной зависимостью с числом образующихся мутаций, но модулируется путем стимуляции антимутагенной системы малой дозой излучения. Высокие дозы радиации повреждают эту систему контроля за модификациями структуры ДНК, но низкие дозы стимулирует ее, приводя, в результате, к снижению уровня метаболических мутаций. Стимуляция иммунной системы малыми дозами не только может предотвращать рак, интенсифицируя удаление предраковых и злокачественных клеток с постоянными повреждениями ДНК, но, используемое в области лучевой иммунотерапии человека облучение в низкой дозе способно полностью элиминировать злокачественные опухоли с метастазами. Сокращение генных мутаций в ответ на низкодозовую радиацию обеспечивает биологическое объяснение статистически значимым данным эпидемиологических обследований по смертности и по риску смертности от рака, которые противоречат биофизической концепции, лежащей в основе доверия к ЛБК.

Допустимые пределы профессионального облучения должны быть достаточно низки, чтобы исключить высокие дозы, которые повреждают сложную адаптивную систему контроля за повреждениями ДНК (указанный эффект больших доз демонстрируется статистически значимым повышением риска рака). Однако эти пределы должны оставаться на уровнях доз радиации, которые однозначно стимулируют адаптивную систему. Последний факт показан как в

142

эпидемиологических, так и в молекулярно-биологических исследованиях.

143

1. ВВЕДЕНИЕИсходные доказательства канцерогенеза у человека в ответ на

облучение ионизирующей радиацией получены исходя из эпидемиологических исследований продолжительности жизни пострадавших в Хиросиме и Нагасаки. Основанная на ЛБК, линейно экстраполирующей эффекты высоких доз к низким вплоть до нуля, T65D дозиметрия базируется на экспериментальном измерении реакции расщепления урана, сходной с наблюдавшейся в Хиросиме. Согласно расчетам, основанным на наблюдении за продолжительностью жизни выживших после атомных бомбардировок, получено повышение риска рака на 1,25% на 1 Зиверт. Этот рассчитанный риск рака в 1986 г. был увеличен вчетверо — до 5% на 1 Зиверт, — после принятия теоретического пересмотра дозиметрии (DS86), который значительно снизил оценку радиационного воздействия виртуальным устранением нейтронной радиации на расстоянии 1,5–2 км от эпицентра.

Вскоре (в 1990 г.) последовали рекомендации МКРЗ 60, согласно которым предельно допустимые дозы должны быть снижены с 50 до 20 мЗв (с 5 до 2 рэм) для работников ядерной отрасли, и с 5 до 1 мЗв (с 0,5 до 0,1 рэм) для населения. Эти рекомендации основывались на гипотетической линейной экстраполяции от высоких доз с чрезвычайно высокими уровнями (мощностями) доз, а также на указанном выше теоретическом пересмотре экспериментальной дозиметрии. Теоретический пересмотр, однако, лишен законной силы десятилетними измерениями нейтронной активации и биологической дозиметрией в Хиросиме.

2. ЭПИДЕМИОЛОГИЯЗа последние десятилетия в регионах с высоким ЕРФ

обнаружено увеличение продолжительности жизни и снижение смертности от рака [27]. Однако контролирующие (нормирующие) радиационную защиту органы сделали вывод, что подобные наблюдения являются поддельными или неполными из-за ненадежности данных по здравоохранению или из-за неопределенности сопутствующих факторов. Недавно, правда, несколько проконтролированных статистически значимых эпидемиологических обследований продемонстрировали, что облучение при малых или промежуточных уровнях радиации связано с положительными эффектами для здоровья.

В 1995 г. Z. Jaworowski, в прошлом председатель НКДАР, цитировал недавние данные, показывающие благоприятные эффекты на человека в СССР. После облучения в результате теплового взрыва в 1957 г. 7852 человека в Восточном Урале поделились на три группы, получившие в среднем 50 сГр, 12 сГр и 4 сГр. Прошло 30 лет.

144

Смертность, обусловленная опухолеобразованиями, была на 28% (p < 0,05), 39% (p < 0,05) и 27% ниже для 50 сГр, 12 сГр и 4 сГр соответственно по сравнению с необлученной популяцией.

Эпидемиологические обследования продемонстрировали благоприятный эффект низких доз радиации для выживших после атомных бомбардировок ([20] и для других популяций (см обзор 1993 г. S. Kondo). К этим данным можно присовокупить сведения о благоприятном эффекте внешнего -облучения в малых дозах на продолжительность жизни «радиевых живописцев» 39и значительно сниженную смертность от всех видов рака людей, проживающих в Mis-asa (городской области с радоновыми курортами), по сравнению с проживающими в контрольных курортных областях.

Указанные благоприятные эффекты сопоставимы с результатами Б.Л. Коэна (B.L. Cohen) 1995 г., в которых с применением мощного статистического анализа определена связь между частотой рака легких от воздействия радона для почти 90% населения США. После коррекции на курение, исследование продемонстрировало снижение смертности от рака легких с увеличением среднего уровня радона в домах. Это резко противоречит сообщению NAS BEIR IV 1988 г. о теоретическом увеличении смертности, выведенном путем экстраполяции с учетом ЛБК эффектов у шахтеров урановых рудников, подвергавшихся воздействию очень высоких концентраций радона и других сопутствующих факторов. Несоответствие между теоретическими и реальными значениями составило 20 стандартных отклонений (рис. 1). Строгий статистический анализ более чем 70-ти возможных сопутствующих факторов не обнаруживает никакого значимого уменьшения несоответствия. Разумным объяснением полученному феномену является то, что биологические механизмы, стимулируемые лучевым «шоком» в малой дозе и в диапазоне низкого уровня дозы, способны защитить от рака.

Тринадцатилетнее изучение работников ядерной верфи в США (U.S. Nuclear Shipyard Workers), посвященное эффектам на здоровье радиации в малых дозах, было выполнено Факультетом эпидемиологии Джона Хопкинса (Johns Hopkins Department of Epidemiology) [18] и доложено в 1994 г. в НКДАР. Профессор Артур С. Аптон (Arthur C. Up-ton), одновременно являющийся председателем NAS BEIR V 1990 Комитета «Эффекты на здоровье низкоуровневой радиации» (Committee on “Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation”), а также председателем Технической консультативной группы (Technical Advisory Panel), представил результаты. Они находились в

39 . Расписывающих циферблаты приборов люминесцентными красителями с радием вплоть до 1920-х гг.

145

противоречии с заключением NAS BEIR V, основанным на ЛБК, согласно которому малые количества облучения приводят к повышению риска.

Рис. 1. Частота смертности от рака легких в зависимости от среднего уровня радона в домах в США. Представлены расчетные значения и сравнение с линейной моделью, предложенной BEIR IV. m/mo — отношение частоты смертности для уровня радона у резидентов к нулевому уровню (теоретическому), или к среднему уровню у резидентов (1,7 pcCi/l). (Cohen B., 1995).

146

Из базы данных на 700.00040 работников верфи были выделены следующие группы: 28.542 человека, получивших в течение всего времени работы более 5 мЗв (многие с установленной дозой в 50 мЗв) и 33.352 работника, не связанных с ядерными установками. Показана статистически высокая значимость снижения41 стандартизированной частоты смертности «от всех причин» в группе ядерных работников (0,76; 95%-й доверительный интервал 0,73–0,79) и для смертности от «всех опухолевых новообразований» (0,95; 95%-й доверительный интервал 0,88–1,03) по сравнению с группой работников верфи, не имеющих дела с ядерным фактором.

Это имеющее высокую значимость снижение риска противоречит ЛБК и не может быть объяснено постоянно используемым «эффектом здорового работника» (рис. 2).

Рис. 2. Стандартизованный коэффициент смертности для указанных случаев смерти среди работников верфи в США (Matanoski G.M., 1991).

Обе группы были сходны по выборке, имели ту же самую систему здравоохранения и выполняли идентичные работы (за

40 . Видимо, опечатка; исходя из численности представленных ниже субкогорт, скорее всего — 70.000.

41 . Выделено мною. — Перев.147

исключением воздействия 60Со), со сходной медианой возраста занятости приблизительно в 34 года. Приведенные данные дают высоко значимые доказательства того, что низкий уровень облучения связан со снижением риска.

Канадские исследования случаев рака легких после флуороскопических обследований [19] демонстрируют смертность от этого типа рака в когорте из 31.710 женщин, которые подвергались многочисленным флуороскопиям между 1930 и 1952 гг. Зарегистрированная частота смертности была связана с дозой на легкие и представлена только в форме таблицы. Авторы заключают, что «наиболее приемлемая форма зависимости „Доза — эффект“ является линейной, с различным наклоном для Новой Шотландии (Nova Scotia) и других областей». На основе этой линейной модели, которая включала только незначимые [статистически] данные и исключала данные с высокими доверительными интервалами (рис. 3), авторы предсказали избыточный риск смертности от рака легких в течение жизни после однократного воздействия в возрасте 30 лет, равного 1 сГр, приблизительно в 60 на один миллион женщин. И 900 на миллион женщин, подвергавшихся воздействию в дозе 15 сГр.

Рис. 3. Данные канадских флуороскопических обследований груди. Из (Miller A.B. et al., 1989).

Приведенные данные, однако, показывают высоко значимое статистически снижение относительного риска смертности от рака легких до 0,66 (р=0,01) после облучения в дозе 15 сГр, предсказывая, таким образом, что доза 15 сГр должна предотвратить 7000 случаев

148

смерти от рака легких на один миллион женщин. L.S. Taylor, в прошлом президент NCRP42 рассматривает применение ЛБК для расчета коллективной дозы как «глубоко безнравственное использование нашего научного знания» (Taylor LS. 1980).

В дополнение к указанному искажению, имеющиеся попытки представить данные по малым дозам, как поддерживающие ЛБК, привели к искажению этих данных авторами четырех других исследований:

1. Пересмотр в 1996 г. «Канадских флуороскопических обследований» [12] базируется на том, что данные по низким дозам неинформативны, вследствие чего необходима экстраполяция от данных по высоким дозам. Затем авторы устранили низкодозовые диапазоны в 0,1–0,2 Гр и 0,2–0,3 Гр путем «смешивания в общую кучу» пяти дозовых категорий, в результате чего был сформирован единый диапазон от 0,01 до 0,49 Гр.

2. После исследования работников ядерной отрасли в трех странах Cardis et al. в 1995 г. доложено, что нехроническая (nonchronic) лимфоцитарная лейкемия в значительной степени связана с хроническим профессиональным воздействием в низкой дозе. Авторы применили методологию одностороннего значения р (one-sided P values) к своим 7-ми дозовым категориям с суммарным количеством в 119 смертей, отказавшись от 4-х дозовых категорий со сниженным количеством смертности от лейкемий по сравнению с ожидаемыми [86]. Затем использовали компьютерное моделирование для 5000 смертных случаев, чтобы определить статистическую значимость для анализа трендов сохранившихся 33 смертных случаев в отобранных 3 дозовых категориях, включая > 40 сГр (Рис. 4).

3. Заключение Morgenstern et al. в 1997 г., исследовавших «Rocketdyne/Atomics International Nuclear Workers»43, что «профессиональное воздействие ионизирующей радиации на работников ядерной отрасли повышает риск смертности от рака как кровеносной, так и лимфоидной системы», является необоснованным, если исходить из их же статистически незначимых данных. С другой стороны, популяционная смертность в США, составляющая 25% для всех видов рака, была значительно ниже у всех исследованных работников ядерной отрасли Rocketdyne со SMR44 в 0,79, несмотря на воздействие токсических химических агентов (неопубликованные данные). Обнаруженный феномен является следствием снижения SMR

42 . Расшифровка аббревиатуры выше.43 . Видимо, работников предприятий по выработке топлива для ракет.44 . Стандартизованный показатель относительной смертности.

149

для всех случаев до 68% и 79% от всей популяции США и от [когорты] работников Национального института защиты и здоровья» (National In-stitute of Safety and Health — NIOSH) соответственно. Статистически значимые данные, представленные в этом исследовании, обесценили «эффектом здорового работника», в то время как статистически незначимые данные для малых выборок представлены как значимые (рис. 5).

Рис. 4. Смертность от рака среди работников ядерной отрасли в трех странах (Cardis E. et al., 1995).

4. В ноябре 1996 г. для поддержки ЛБК было мобилизовано сообщение одной из организаций при МКРЗ, которая отвечает за исследования продолжительности жизни (RERF Life Span Study). Это Сообщение 12 от 1996 г. [26]. МКРЗ под председательством Роджера Кларка (R. Clark) и Французское общество по радиационной защите представили исследования выживших после атомных бомбардировок, включая данные по смертности в 1985–1990 гг. [25]. МКРЗ заявил (claimed), что анализ новых данных продемонстрировал статистически значимое повышение смертности от солидных раков после облучения в дозах столь низких, как 5 сЗв. В соответствии с Уорреном Синклером (W. Sinklair), председателем комитета-1 МКРЗ, который анализировал данные исследований состояния здоровья, новые результаты «подтверждают» предыдущие рекомендации о снижении допустимой дозы до 2 рэм в год для профессионального облучения и 0,1 рэм в год для основного населения.

150

«Комбинация большего числа экспериментальных точек и более точного анализа», как сказал Синклер, позволяет исследователям RERF заявить с уверенностью, что избыточный риск рака от радиации наблюдается при дозах столь низких, как 50 мЗв [25].

Рис. 5. Стандартизованные коэффициенты (ratios) смертности для указанных случаев летальности среди подвергавшихся мониторингу 4563 работников ядерных производств по сравнению со стандартизованной пропорцией для работников Национального института защиты и здоровья» (National Institute of Safety and Health — NIOSH) и населения США. Незначащие (unbadged) данные и данные по химическом воздействии не представлены [Morgenstern et al., 1997].

Этот «более точный анализ» не использовал наблюдаемых значений избыточной смертности от солидных раков, но заменил их расчетными избытками, исходя из модели, которая была основана на линейности. В докладе не был приведен статистический анализ наблюдаемых избыточных случаев смертности от солидных раков после воздействия в дозе 5 рэм (р=0,25) и 15 рэм (р=0,56), который демонстрирует их статистическую недостоверность. Наименьшая статистически значимая доза (определенная по DS86) для повышения смертности от солидных раков составила 35 рэм (р=0,03). Более того, корректные статистически значимые дозы оказались значительно выше. Пересмотренная DS86-дозиметрия для нейтронной радиации в Хиросиме является более низкой по порядку величины, чем оригинальная T65D-дозиметрия и определение нейтронной активации

151

исходя из соответствующих опытов после низкодозовой экспозиции [14].

Низкодозовая стимуляция иммунной системы может не только предотвращать рак путем удаления клеток с постоянными повреждениями ДНК, но также подавлять и вовсе элиминировать прорастание метастаз. Это заключение поддерживается недавним сообщением об успешном лечении неходжкинской лимфомы (non-Hodgkin) низкодозовым тотальным облучением и облучением половины тела (Sakamoto et al. 1997). Облучение половины тела в области грудной клетки также эффективно, как тотальное. Использовано фракционированное воздействие по 10 сГр 3 раза в неделю или по 15 сГр 2 раза в неделю, в течение 5-ти недель, вплоть до кумулятивной дозы в 150 сГр. У некоторых пациентов опухоли полностью исчезли после облучения половины тела в течение всего одной недели [31]. Анализ периферических лимфоцитов показал стимуляцию иммунной системы. 10-ти-летняя выживаемость пациентов, подвергавшихся только локальной высокодозовой терапии и химиотерапии составляла 50% по сравнению с 84% 11-ти-летней выживаемости пациентов, получивших дополнительно малые дозы тотального воздействия {16} и облучения половины тела, без наличия случаев летальности через 3,7 года (p<0,05).

В то время как отсутствуют значимые сведения в поддержку монотонного повышения риска рака с увеличением уровня низкодозового облучения, в последние десятилетия накоплен значительный массив обратных эпидемиологических данных. Они подтверждены в Сообщении 121 от 1995 г. NCRP и в суммированном виде представленные как «Принципы и применения коллективной дозы в радиационной защите»:

«В сущности, никакие данные, полученные при исследованиях человека, не могут ни доказать, ни даже обеспечить прямой поддержки концепции коллективной дозы с ее явной неопределенностью в отсутствии порога, линейности и отсутствием зависимости от уровня дозы применительно к риску. Лучшее, что можно сказать — так это то, что большинство исследований не дают количественных, статистически значимых сведений, которые противоречат концепции коллективной дозы».

Если нет данных для человека, которые бы поддерживали ЛБК, чем мы можем оправдать (кроме удобства, простоты и огромных фондов, направленных на укрепление радиофобии) применение расчетов, основанных на ЛБК, которые предсказывают число смертей от рака, индуцированных радиацией в столь низких дозах, как 1 мР

152

(0,01 мГр) в год? В резюме Сообщения 21 NCRP45 приведено дополнительное оправдание ЛБК:

«В конечном счете, доверие к концепции ЛБК при малых дозах основано на нашем понимании основных механизмов канцерогенеза, который может являться следствием пролета единственной заряженной частицы, вызывающей повреждение ДНК, способное выражаться в виде мутации или малой делеции. Все это имеет результатом вывод, что ЛБК нельзя исключить. Именно это предположение, основанное на биофизических концепциях, обеспечивает основание для использования коллективной дозы в мероприятиях по радиационной защите» {17}

Указанное биофизическое предположение сфокусировано на мутациях в ДНК, произведенных индуцированными радиацией свободными радикалами. Предположение «обеспечивает основание для использования коллективной дозы в мероприятиях по радиационной защите» и обусловливает отбрасывание официальными органами по радиационной защите статистически значимых эпидемиологических данных, которые, однако, противоречат генеральной линии указанных органов. Но, помимо прочего, данному биофизическому предположению противоречат и молекулярно-биологические исследования последних 20-ти лет.

3. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯМишель Бишоп (Michael Bishop), Нобелевский лауреат,

открывший онкоген, отмечает [1]:«Единственной мутации недостаточно, чтобы вызвать рак.

На протяжении жизни каждый ген любого человеческого организма

подвергается мутациям в количестве 1010 (десять в десятой степени)

отдельных случаев. Проблема рака не в том, почему он происходит, а в

том, почему он происходит так редко.

Очевидно, что выживаемость млекопитающих должна

зависеть от некоторой формы двойного или более чем двойного

страхования тех механизмов, которые защищают нас от переизбытка

клонов мутантных клеток, имеющих селективное преимущество по

сравнению со здоровыми клетками: если единственной мутации в

каком-то специфическом гене было бы достаточно для преобразования

здоровой клетки в раковую, то бы мы не смогли быть живыми

организмами».

45 . Видимо, опечатка; надо 121. См. ссылку 24.153

Наша жизнеспособность зависит от контроля над постоянными метаболическими повреждениями ДНК, в основном, окислительной природы, который осуществляется антимутагенной биосистемой, предотвращающей, репарирующей и удаляющей почти все повреждения ДНК46. Количественная модель этой системы контроля за повреждениями ДНК, которая сравнивает (compares) постоянные повреждения, индуцируемые в процессе метаболизма, с повреждениями, индуцируемыми радиацией, представлена на рис. 6.

Рис. 6. Биосистема антимутагенного контроля повреждений ДНК. Расчеты основаны на литературных данных (Pollycove M., Feinen-degen L.E.).

Изменения в ДНК, которые не элиминируются системой, становятся фиксированными повреждениями (назовем их для краткости «мутациями») и постепенно накапливаются в течение жизни стволовых клеток, оставшихся в покое или же делящихся и реплицирующихся. Эта аккумуляция остаточных мутаций связана со снижением эффективности биосистемы (Рис. 7, 8), возрастом и раком, который развивается, начиная с 3-его по 5-й срок возраста [2, 5, 17, 30, 34, 35].

Для популяции США рак является причиной смерти в приблизительно 25% случаев. Для сравнения, частота мутаций, продуцируемых ионизирующей радиацией ЕРФ, также генерирующего

46 . В смысле изменений ее структуры.154

свободные радикалы кислорода, количественно ничтожна: приблизительно в 10 миллионов (million) раз ниже, чем частота мутаций при нормальном метаболизме (рис. 6).

Тем не менее, радиация производит очень значительный эффект на нашу биосистему контроля за повреждениями, что имеет результатом пространственные и временные различия в распределении индуцируемых повреждений ДНК. Высокодозовая радиация преимущественно приводит к большому количеству повреждений ДНК с увеличением вероятности развития рака. С другой стороны, низкодозовая радиация стимулирует усиление системы контроля за метаболическими повреждениями ДНК радикалами кислорода, снижая, таким образом, количество спонтанных метаболических повреждений и мутаций с соответствующим уменьшением смертности от рака и увеличением продолжительности жизни [4, 9, 10, 11, 15, 13, 33, 36] (рис. 9).

155

Рис. 7. Активность хлорамфениколацетилтрансферазы (САТ), определяющая способность к репарации ДНК, прогрессивно снижается с возрастом и находится в обратной корреляции с ростом карциномы. Редкие молодые пациенты с генетическими дефектами по способности к репарации ДНК также имеют случаи базального клеточного рака, который характерен для старшего возраста (Wei O. et al., 1993).

156

Рис. 8. Антиоксидантная способность в коре головного мозга крыс: активность СОД (супероксиддисмутазы) и уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) в зависимости от возраста и от дозы облучения (Yamaoka K., 1991).

Адаптивный ответ стимулирует антимутагенную биосистему, то есть, защиту, репарацию и удаление повреждений ДНК [4]. Это задокументировано в отчете НКДАР 1994 г. После облучения в малой дозе in vivo антиоксидантный ответ составил 133%, ферментативная

157

репарация активировалась в три раза, а ответ иммунной системы превысил контроль в 1,4 раза (рис. 8, 10, 11).

Рис. 9. Ответ биосистемы контроля за повреждениями ДНК и уровень таких повреждений (ошибочно репарированные и нерепарированные) после воздействия радиации с низкой ЛПЭ (Polly-cove M., Feinendegen L.E.).

Рис. 10. Репарация ДНК, индуцированная малыми дозами радиации (Le X. et al. Science. 280: 1066, (1998).

158

Рис. 11. Иммунный ответ на облучение. Клетки селезенки мышей обрабатывали (primed) в качестве антигена эритроцитами барана (Makinodan T., James S.J. (1990).

10-ти кратное повышение годового ЕРФ стимулирует общую активность биосистемы приблизительно на 20%, продуцируя значительное снижение метаболической частоты мутаций и соответствующее уменьшение смертности от рака и от других причин (рис. 6).

Прямой биологический эффект радиации не пропорционален линейно числу образующихся мутаций ДНК, но он модулируется стимулирующим эффектом низкодозовой радиации на антимутагенную биосистему. Высокие дозы сокрушают биосистему со значительным повышением количества мутаций и соответствующим увеличением риска канцерогенеза. Низкодозовая радиация стимулирует биосистему контроля за повреждениями ДНК с последующим значительным снижением уровня метаболических мутаций (рис. 8, 9, 10, 11). Эта бифазная реакция антимутагенного адаптивного ответа устраняет возможность использования ЛБК при определении эффектов облучения на здоровье [28]. Снижение числа генных мутаций в ответ на низкие дозы, то есть, гормезис, дает биологическое объяснение статистически значимым наблюдениям по снижению смертности от рака и от других причин, которые находятся в противоречии с биофизическим пониманием основных механизмов. А ведь на этих биофизических механизмах и основывается, в конечном счете, доверие к ЛБК.

4. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

159

Допустимые пределы профессионального облучения должны быть достаточно низки, чтобы исключить высокие дозы, которые вредят сложной адаптивной системе контроля за повреждениями (что демонстрируется статистически значимым увеличением риска рака при высоких дозах). Пределы, однако, должны оставаться на тех уровнях радиации, которые стимулируют адаптивную систему (что однозначно демонстрируется и эпидемиологическими, и молекулярно-биологическими данными).

С 1959 г. ЛБК остается основой для всей политики радиационной защиты, и она использует суммарную коллективную дозу для расчета смертности, обусловленной малыми фракциями ЕРФ {18}.

Повышенное общественное опасение смертных случаев, вызванных «смертельной» радиацией, привело к огромным расходам, направленным на «защиту» населения от всех аспектов применения ядерной технологии: медицинского, исследовательского, энергетического, добывающего и обогащающего.

Эти фонды ассигнованы назначенным комитетам на исследования, которые они проводят, а также многочисленным регулирующим (нормирующим) агентствам по охране окружающей среды и в частную промышленность. ЛБК и мультимиллиардные долларовые радиационные активности находятся в симбиозе с самоподдерживающимися мощными политическими и экономическими силами, нацеленными на снижение допустимых пределов облучения.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕНаучное понимание позитивных эффектов для здоровья,

обусловленных адаптивным ответом к низким дозам, является результатом реалистической оценки радиационного риска окружающей среды. Вместо соблюдения ненаучных влияний на стандарты радиационной защиты и практики [32], которые вредят здравоохранению, исследованию и другим выгодам от ядерной технологии, а также приводят к трате ненужных миллиардов долларов ежегодно на защиту от гипотетических рисков, указанные источники финансов могут быть (could be) использованы продуктивно для мероприятий по действительному улучшению здоровья и на другие полезные цели.

Статья представляет точку зрения авторов и не обязательно соответствует таковой Комиссии США по ядерному регулированию («U.S. Nuclear Regulatory Commission»).

ЛИТЕРАТУРА

160

1. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Eds. Molecu-lar Biology of the Cell, 3rd Ed. Garland Pub., New York, New York, 1994.

2. Ames BN, Gold LS, Willet WC. The causes and prevention of cancer. Proc Natl Acad Sci USA 92: 5258-5265 (1995)

3. Anderson RE. Effects of low-dose radiation on the immune response, Chap. 5 In: Biological Effects of Low Level Exposures: Dose-Response Relationships (Calabrese EJ, ed). Chelsea, MI: Lewis Publishers, 1992; 95-112.

4. Azzam EL, de Toledo SM, Raaphorst GP, Mitchell REJ. Low-dose ioniz-ing radiation decreases the frequency of neoplastic transformation to a level below the spontaneous rate in C#H 10T1/2 cells. Radiat Res 146: 369-373 (1996)

5. Beckman KB, Ames BN. Free radical theory of aging matures. Physiol Rev 78(2): 547-581 (1998)

6. Cardis E, Gilbert ES, Carpenter L, Howe G, Kato I, et al. Effects of low doses and low dose rates of external ionizing radiation: cancer mortality among nuclear industry workers in three countries. Radiat Res 142: 117-132 (1995)

7. Cohen BL. Test of the linear no-threshold theory of radiation carcinogene-sis in the low dose, low dose rate region. Health Phys 68: 157-174 (1995)

8. Craig L, Seidman H. Leukemia and lymphoma mortality in relation to cos-mic radiation. 0006-4971 Blood 17: 319-327 (1961)

9. Duke RC, Ojcius DM, Young JD-E. Cell suicide in health and disease, Sci-entific American Dec: 80-87 (1996)

10. Feinendegen LE, Loken MK, Booz J, Muhlensiepen H, Sondhaus CA, Bond VP. Cellular mechanisms of protection and repair induced by radia-tion exposure and their consequences for cell system responses. Stem Cells 13 (Suppl. 1): 7-20 (1995)

11. Feinendegen LE, Sondhaus CA, Bond VP, Muhlensiepen H. Radiation effects induced by low doses in complex tissue and their relation to cellu-lar adaptive responses. Mutation Res. 199-205 (1996)

12. Howe GR, McLaughlin J. Breast cancer mortality between 1950 and 1987 after exposure to fractionated moderate-dose-rate ionizing radiation in the Canadian fluoroscopy cohort study and a comparison with breast cancer mortality in the atomic bomb survivors study. Radiat Res. 149: 694-707 (1996)

13. Jaworowski Z. Beneficial radiation. Nukleonika 40: 3-12 (1995)14. Kondo S. Health Effects of Low-Level Radiation. Osaka, Japan: Kinki

University Press Madison, WI: Medical Physics Publishing, 1993.15. Le XC, Xing JZ, Lee J, Leadon SA, Weinfeld M. Inducible repair of

thymine glycol detected by an ultra sensitive assay for DNA damage. Sci-ence 280: 1066-1069 (1998)

161

16. Makinodan T, James SJ. T cell potentiation by low dose ionizing radia-tion: possible mechanisms. Health Phys 59 (1): 29-34 (1990)

17. Martin GM. Somatic mutagenesis and antimutagenesis in aging research. Mutation Res. 350: 35-41 (1996)

18. Matanoski GM. Health effects of low-level radiation in shipyard workers final report. Report No. DOE DE-AC02-79 EV 10095. Washington: US Department of Energy, 1991.

19. Miller AB, Howe GR, Sherman GJ, Lindsay JP, Yaffe MJ, Dinner PJ, Risch HA, Preston DL. Mortality from breast cancer after irradiation dur-ing fluoroscopic examination in patients being treated for tuberculosis. N. Engl. J. Med. 321: 1285-1289 (1989)

20. Mine M, Nakamura T, Mori H, Kondo H, Okajima S. The Current mor-tality rates of A-bomb survivors in Nagasaki City. Jpn. J. Public Health 28: 337-342 (1981)/(In Japanese with English abstract).

21. Morgenstern H, Froines J, Ritz B, Young B. Epidemiologic study to de-termine possible adverse effects to Rocketdyne/Atomics International Workers from exposure to ionizing radiation. Final report 324A-8701-S0163. Public Health Institute, Berkeley, California: 1997.

22. National Academy of Sciences, Committee on Biological Effects of Ion-izing Radiation. Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation (BEIR V). Washington: National Academy Press, 1990.

23. National Academy of Sciences, Committee on Biological Effects of ion-izing Radiation. Health Risks of Radon and Other Internally Deposited Alpha Emitters (BEIR IV). Washington: National Academy Press, 1998.

24. National Council on Radiation Protection and Measurements. Principles and Application of Collective Dose in Radiation Protection. NCRP Re-port No. 121. Bethesda, MD: NCRP, 1995; 45.

25. Nucleonics Week. Linear nonthreshold model said vindicated by new data. McGraw, 37(46): 1-3; (1996).

26. Pierce DA, Shimizu Y, Preston DL. Vaeth M, Mabuchi K, Studies of the mortality of atom bomb survivors. Report 12, Parti, Cancer: 1950-1990. Radiat. Res. 146: 1-27 (1996)

27. Pollycove M., Positive health effects of low level radiation in human pop-ulations. In: Biological Effect of Low Level Exposures: Dose-Response Relationships. Ed. E.J. Calabrese, Lewis Pub. Inc., Chelsea, Michigan, 1994, 171-187.

28. Pollycove M., Nonlinearity of radiation health effects. Env. Health Per-spect. 106: 363-368 (1998).

29. Sakamoto K, Myogin M. Hosoi Y, Ogawa Y, Nemoto K, Takai Y, Kakuto Y, Yamada S, Watabe M. Fundamental and clinical studies on cancer control with total or upper half body irradiation. J Jpn Soc Ther Radiol Oncol 9: 161-175 (1997)

162

30. Sohal RS, Weindruch R. Oxidative stress, caloric restriction, and aging. Science 273: 59-63 (1996)

31. Takai Y, Yamada S., Nemoto K, Ogawa Y, Kakutou Y, Hosi, Sakamoto K. Anti-tumor effect of low dose total (or half) body irradiation and changes in the functional subset of peripheral blood lymphocytes in non-Hodgkins lymphoma patients after TBI (HBI). In: Low Dose Irradiation and Biological Defense Mechanisms (Sugahara T, Sagan LA, Aoyama T, eds). Amsterdam, the Netherlands: Elsevier Science Publishers, 1992: 113-116.

32. Taylor LS. Some non-scientific influences on radiation protection stan-dards and practice. Health Phys. 39: 851-874 (1980)

33. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and Effects of Ionizing Radiation; UNSCREAR 1994 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. New York, NY: United Nations, 1994; Annex B. Adaptive Responses to Radiation in Cells and Organisms: 185-272.

34. Varmus H, Weinberg RA. Genes and the Biology of Cancer. New York, NY: Scientific American Library; 1993:153.

35. Wei Q, Matanoski GM, Farmer ER, Hedayati MA, Grossman L. DNA re-pair and aging in basal cell carcinoma: a molecular epidemiology study. Proc Natl Acad Sci USA 90: 1614-1618 (1993)

36. Yamaoka K. Increased SOD activities and decreased lipid peroxide in rat organs induced by low X-irradiation. Free Radical Biol Med 11: 3-7 (1991).

163

ГИПОТЕЗА ЛБК {19}Dr. Eike RothRWE Energie AG47, Kraftwerk Muelheim Kaerlich, Германия

Roth E. LNT Hypothesis. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Else-vier Science B.V. P. 421–430.

Dr. Eike RothRWE Energie AG, Kraftwerk Muelheim Kaerlich, Germany

РЕЗЮМЕ«ЛБК» основана на том положении, что возникновение

канцерогенного эффекта радиации строго пропорционально дозе, без наличия порога. В подкрепление ее обычно используют три аргумента: Радиация поражает клетки стохастически. Рак развивается моноклонально. Репарация повреждений ДНК может происходить с ошибками.

Эти аргументы могут быть верными, однако заключение о «линейности» — нет. Стохастический характер лучевых попаданий, несомненно, делает число пораженных клеток пропорциональным дозе (при малых дозах). Но логическое размышление не дает нам возможности вывести из этого заключение о «линейности», поскольку ошибочно не рассматриваются два эффекта: Возможная связь между радиацией и частотой раковых

образований, обусловленных другими факторами. Возможные взаимодействия между эффектами лучевых попаданий.

Рак является заключительным следствием злокачественных трансформаций в молекулах ДНК индивидуальных клеток. Многочисленные повреждения ДНК происходят даже в отсутствии радиации, причем большинство из них успешно репарируется. Без систем репарации мы не смогли бы выжить. Только если системы репарации потерпят неудачу, возможно развитие рака.

Важным, однако, является то, что радиация приводит к более чем только повреждениям ДНК. Она также стимулирует защитный ответ клеток и тканей к канцерогенным агентам. Существование «адаптивного ответа» доказано, и может обсуждаться только его степень. Адаптивный ответ способен уменьшать число раковых образований, индуцированных другими факторами.

47 . Расшифровка аббревиатур названия учреждений отсутствует.164

Общий эффект радиации заключается в балансе между индукцией рака и его предотвращением48. Поэтому существование других причин рака и возможность взаимодействия с их эффектами через адаптивный ответ отменяет заключение о «линейности».

Кроме того, всякий раз, когда эффекты радиационного поражения индивидуальных клеток взаимодействуют между собой, эффект n попаданий не может быть равен умножению эффекта одного попадания на n (без взаимодействия). Это нелинейность!

Примеры: пораженные клетки способны передавать адаптивный ответ соседним клеткам, создавая «стимулированные области», перекрывающиеся друг с другом в зависимости от дозы; несколько пораженных клеток могут вызвать ответ ткани или целого органа (то есть, стимуляцию иммунной системы). Любое подобное взаимодействие эффектов исключает линейность.

Для суждения о законности аргументации в защиту ЛБК достаточно знать, что могут существовать взаимодействия радиации с эффектами других канцерогенных факторов, или взаимодействия между радиационными эффектами. Всякий раз, когда наблюдается подобная картина, заключение о «линейности» недопустимо. И во всех случаях, где демонстрируется существование таких взаимодействий, сама ЛБК полностью неправомерна.

Помимо взаимодействий, есть и другие контраргументы, например: Эпидемиологические эксперименты на животных демонстрируют

порог. Биологические и теоретические модели объясняют порог. Эволюционная адаптация жизни к неблагоприятной окружающей

среде обеспечила дополнительное и подавляющее свидетельство против «линейности».Поэтому лучшее, что мы можем сказать, так это то, что

«линейность» «является все еще открытым научным вопросом». Но, вопреки аргументам «против», аргументы «за» ЛБК не основаны ни на логическом размышлении, ни на здравом смысле49. Поэтому ЛБК не должна рассматриваться как научная истина.

1. ВВЕДЕНИЕВысокие дозы радиации являются причиной рака. Но для более

низких доз наше знание менее определенно. В области низких доз единственное ясное свидетельство, которое мы имеем — это то, что эффекты являются очень малыми, если они имеются вообще. Мы даже

48 . Выделено мною. — Перев.49 . Выделено мною. — Перев.

165

не знаем их знак (+ или –)! При количественном определении эффектов мы полностью зависим от моделей. Одна из этих моделей — ЛБК. Она постулирует пропорциональность между возникающим риском и дозой, без всякого порога.

Первоначально эта гипотеза была представлена для облегчения выработки процедур радиационной защиты и трактовалась как очень консервативный подход. Однако с течением времени гипотеза стала рассматриваться как реалистическое описание природных процессов.

Я не хочу вникать в подробности подобной подмены (change), я только упомяну несколько по-видимому повлиявших на сей процесс факторов.

Становление привычки к использованию ЛБК, конечно, играло важную роль, когда начались дебаты относительно ядерной энергии, ставившие каждого перед угрозой, что он будет обвинен в принесении в жертву благосостояния миллионов людей ради прибыли. И, конечно, ныне общество изменилось в плане большей ориентации в вопросах собственной безопасности. Это — хорошее изменение, и никто не вправе обвинять людей в том, что они осторожны. Однако мы не должны избегать малых рисков, получая, в результате, столкновение с другими, более высокими рисками50. Широко распространенное опасение любой радиации может быть хорошим примером данного заключения.

Независимо от указанного изменения, сегодня законность гипотезы ЛБК обсуждается в открытых научных дебатах, и я попробую внести свой малый вклад. Я верю, что смогу показать, как, на основании логического размышления аргументы, обычно используемые сторонниками ЛБК, должны быть отклонены, если принять во внимание имеющие силу контраргументы.

2. СЛЕДСТВИЯ ИЗ ЛБКПозвольте мне вначале кратко описать несколько последствий

ЛБК, которые имеют мощное воздействие на общественное восприятие «радиации».

Акцент на беспороговость. ЛБК постулирует, что любая радиация вредна, независимо от того, насколько мала доза; не имеется никакого безопасного порога, ниже которого радиация не создает повреждений; единственная -, - или -частица может вызвать рак.

Имеются два важных психологических следствия из этих математически верных положений. Большинство людей не обучены сравнивать перспективы рисков; они не сравнивают расчетный риск малых доз с другими добровольными и ненамеренными рисками,

50 . Выделено мною. — Перев.166

получаемыми при жизни, день ото дня; поэтому они не понимают, насколько бесконечно мала величина такого риска. Люди связывают любую радиацию с угрожающим риском и хотят избежать ее.

Но, с другой стороны, они хорошо понимают чрезвычайно малый размер -, - или -частиц, и они слышат, что эти более чем крошечные частицы могут вызвать рак и смерть. Это что-то вроде граничного перехода «ноль — бесконечность», который является математической проблемой для большинства из нас и, даже, большой психологической проблемой, создавая неопределенность и опасение51. Вместо чувства комфорта, обусловленного тем, что риск очень мал, люди воспринимают радиацию как крайне опасный фактор и беспокойно реагирует даже на самую малую дозу облучения.

Концепция коллективной дозы. Если умножить среднюю дозу подвергшейся воздействию когорты на число индивидуумов в этой когорте, то получается «коллективная доза».

На основе ЛБК постулируется, что указанная «коллективная доза» является корректной мерой вреда, создаваемого в когорте, независимо от индивидуальных доз в ее пределах. Это означает, что если, например, из 1000 людей каждый получил точную дозу x, и это ведет к y раковых образований, то мы снова получаем то же самое число раковых образований y, если подвергаем 1.000.000 людей воздействию чрезвычайно низкой дозы 1/1000 x {20}.

Ясно, насколько сомнительными являются подобные вычисления, а также то, что на их основании рассчитываются ужасающие количества летальных исходов для фактических или потенциальных ядерных инцидентов. Не выразить впечатления от больших областей, являющихся непригодным для жилья после того, как там произошли подобные несчастные случаи. Однако при этом просто игнорируется тот факт, что все эти количества смертных случаев являются весьма небольшой долей от других смертных случаев для той же самой группы населения, и, поэтому, радиационно-обусловленные летальные исходы никогда не могут быть обнаружены. Гипотетическое расчетное число, таким образом, принимается за действительность!

Принцип ALARA. При радиационной защите любая доза должна быть (kept) «Столь низка, сколь это разумно достижимо» (ALARA), где слово «разумно» гарантирует хорошо сбалансированное рассмотрение всех социальных, финансовых и других последствий.

В практическом применении же этот принцип ALARA трансмутирует, главным образом, в «Столь низко, насколько это достижимо, независимо от затрат». Сам по себе принцип обусловлен

51 . Автор хочет сказать, что мы не способны представить себе бесконечность, и это нас пугает.

167

физической защитой и, поэтому, способствует восприятию уникальных опасностей радиации. Усиленный упомянутым неправильным употреблением, он вносит вклад в неоправданную боязнь радиации.

Эти три следствия — реальная проблема, бóльшая, чем непосредственно гипотеза ЛБК. Они влияют на общественное восприятие радиации в несбалансированном виде, и они не дают возможности принять лучевые риски в соответствии с их расчетными оценками.

Население не судит о радиации согласно величинам риска, рассчитанным в соответствии с ЛБК, но оно судит о радиации согласно тому восприятию риска, который определяется, в основном, упомянутыми следствиями из ЛБК52. Поэтому мы должны разъяснять законность ЛБК и не скрываться за теоретической обусловленностью проблемы.

3. РАКРак является следствием многократных повреждений ДНК в

отдельной клетке. Молекулы ДНК относительно нестабильны, и они подвергаются многочисленным атакам. Эти атаки могут быть вызваны непосредственно следующим (или же могут являться следствием нижеприведенных причин): Ошибками при репродукции (делении). Кислородными радикалами в клетке, которые обусловленными

естественным метаболизмом, химическими веществами, ионизирующей радиацией и другими агентами.

Так называемыми «канцерогенами». Прямой передачей энергии ионизирующей радиации молекулам

ДНК. Тепловой нестабильностью этих молекул. И так далее.

Если бы мы не имели никаких систем защиты и репарации против этих атак или их последствий, то мы бы не выжили.

Системы защиты и репарации функционируют на трех уровнях:1) Предотвращают повреждения ДНК (например, удаляя

радикалы с помощью клеточной детоксикационной системы).2) Восстанавливают все же возникающие повреждения (с

помощью разнообразных, комплексных, очень сложных и эффективных систем репарации).

3) Элиминируют клетки, которые нерепарированы53 или же репарированы некорректно (например, подавляя их пролиферативную

52 . Курсив в предложении мой. — Перев.53 . С нерепарированной ДНК.

168

способность, вызывая апоптоз, запрограммированное самоубийство сильно поврежденных клеток, или же стимулируя иммунную систему органа, устраняющую измененные клетки). В качестве количественных примеров хочу привести несколько величин [1]:

Главные атаки на ДНК осуществляются окислительными радикалами, а основное происхождение радикалов в клетках человека — естественный метаболизм. В его ходе за день генерируется приблизительно 109 (десять в девятой степени) радикалов на каждую клетку. Эти радикалы очень эффективно устраняются детоксикационной системой, так что только каждый 1000-й радикал способен индуцировать повреждения в ДНК. Получается порядка 106

(десять в шестой степени) повреждений ДНК на клетку за день. Именно эти повреждения являются целью систем репарации. В результате все, кроме одного из 10.000 повреждений успешно восстанавливаются без каких-либо дальнейших последствий. Таким образом, остается приблизительно 100 (сто) «постоянных модификаций структуры ДНК» (persistent DNA-alterations) на клетку в день. В дальнейшем их количество снижается еще на два порядка последующими системами элиминации.

Исходя из приведенной оценки, можно сделать вывод, что в сумме естественный метаболизм создает приблизительно одну мутацию на клетку в день. При нашей продолжительности жизни мы накапливаем приблизительно 30.000 подобных мутаций в каждой из стволовых клеток. Большинство из этих мутаций безопасны, но у приблизительно 30% населения они приводят к раку, преимущественно в старшем возрасте.

Таким образом наши клетки не находятся в покое или мире. Напротив, они претерпевают постоянные атаки, в отражении которых участвуют механизмы защиты (включая межклеточные эффекты). Ввиду огромного количества атак, развитие рака, по-видимому, более зависит от эффективности систем защиты, репарации и элиминации, чем от количества атак. Это предположение поддерживается лабораторными экспериментами, опытами на животных и наблюдениями за индивидуумами с врожденной высокой вероятностью возникновения рака.

Итак, целый комплекс из 109 (десяти в девятой степени) независимых от излучения радикалов, ведущий к одной мутации на клетку в день, может быть количественно сравнен с воздействием ионизирующей радиации. При низких дозах — в пределах ЕРФ, — каждая клетка поражается ионизирующей частицей только один или два раза в год (что дает около 5 10–3 — пять умноженное на десять в минус третьей степени — попаданий на клетку в день). Вследствие действия систем защиты, репарации и элиминации, только одно из

169

приблизительно 50.000 таких попаданий создает мутацию в поражаемой клетке [1]. Как легко можно заметить, частота мутаций при низких дозах радиации приблизительно на 7 порядков величины ниже, чем от естественного метаболизма! Неблагоприятные эффекты низких лучевых доз — действительно очень редкие события {21}.

4. ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ АРГУМЕНТЫ «ЗА»За отсутствием прямых наблюдений гипотеза ЛБК обычно

основывается на следующих трех аргументах:1) Радиационные поражения клеток происходят стохастически,

то есть, они имеют статистическое распределение.2) Рак развивается моноклонально, то есть, от единственной

трансформированной клетки.3) Репарация повреждений ДНК может происходить с

ошибками — при этом процессе встречаются неудачи.Эти аргументы кажутся верными:а) Потому, что при воздействии радиации в области малых доз

поражается только небольшой процент от клеток в ткани, что, несомненно, пропорционально дозе {22}.

б) Потому что, как нам ныне известно, рак действительно развивается из единственной трансформированной клетки.

в) И потому, что биологические системы, вероятно, никогда не работают полностью надежно.

Но даже если эти аргументы верны, из них не следует заключение о «линейности». Это заключение просто не укладывается в законы логического мышления. Я попробую проиллюстрировать логическую проблему. Вот пример из животного мира.

Каждый знает мышей. И каждый знает собак. Причем мы легко можем признать, что «собаки больше по размеру, чем мыши». Наблюдение указывает нам, что это предположение является истинным. Но опыт сообщает нам, что мы не должны делать из этого заключения, что «собаки являются самыми большими животными на земле». Это заключение неверно, потому что оно игнорирует дополнительные возможности, а именно: возможность существования еще бóльших животных.

Та же самая логическая проблема имеет силу в случае «радиация и рак». Имеются два возможных эффекта, которые игнорируются и ошибочно не принимаются во внимание, когда «линейность» выводят из упомянутых трех аргументов:

1) Существование других причин возникновения рака и возможных взаимодействий между радиацией и уже проявившимися раковыми образованиями, вызванными другими причинами.

170

2) Возможность взаимодействия между эффектами радиационного поражения по отношению к индивидуальным клеткам.

171

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ С ДРУГИМИ ФАКТОРАМИ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

Не имеется сомнений, что существуют другие причины рака. Как уже указывалось, их значительно больше, чем обусловленных излучением. При обсуждении возможных взаимодействий мы должны рассмотреть два аспекта:

1) Сходство процессов развития рака (cancer generation).2) Стимуляцию защиты, репарации и систем элиминации — так

называемый «адаптивный ответ».

5.1. Сходство процессовНасколько сходны процессы, которые протекают начиная от

инициации до развитого рака? В частности, насколько подобны они для радиации и для других причин рака?

Первичный эффект излучения в ткани — возбуждение и ионизация атомов и молекул. В некоторых случаях это непосредственно ведет к повреждениям ДНК. Однако более часто молекулы ДНК повреждаются химическими атаками радикалов, которые создаются в процессе ионизации. Исходя из химического состава ткани, большинство этих радикалов — продукты ионизации молекул H2O. Они повреждают ДНК через свой окислительный потенциал.

А как действуют другие факторы канцерогенеза? Для главного, «спонтанного» фактора, то есть, естественного метаболизма, уже было сказано применительно к раку, что он (метаболизм) только генерирует радикалы, причем — в значительной степени идентичные продуктам радиолиза. Таково же действие и множества других факторов канцерогенеза; все они создают — по крайней мере как часть их эффектов, — идентичные радикалы.

А остальное — простые логические заключения: Идентичные радикалы ведут себя тождественно в клетках, в

частности, они производят идентичные повреждения ДНК. Идентичные радикалы могут устраняться теми же самыми

детоксикационными системами клеток. Идентичные повреждения ДНК могут быть восстановлены теми же

самыми системами репарации. Идентичные повреждения ДНК могут быть удалены теми же

самыми системами элиминации.Следовательно, обеспечено подобие, по крайней мере, для

преобладающей части процессов. И важно иметь в виду соотношение спонтанных и радиационно-индуцированных атак и мутаций.

172

5.2. Адаптивный ответВторой аспект — адаптивный ответ, то есть, стимуляция

защиты, репарации и систем элиминации низкими дозами радиации. Как уже говорилось, эти системы работают с очень высокой степенью надежности. Пока мы все еще далеки от понимания, как они действительно работают. Но, исходя из большого количества наблюдений, мы знаем, что эти процессы не действуют с постоянной интенсивностью и с постоянной эффективностью, что они отрегулированы применительно к фактическому уровню воздействующего фактора. Это находится в соответствии со всей эволюцией механизмов защиты, которые дают возможность существовать жизни. Только тогда, когда воздействие превышает некоторый уровень, механизмы защиты начинает зашкаливать и их эффективность снижается.

В частности, многочисленные эксперименты с различными клеточными линиями и различными животными показывают, что клетки и животные имеют бóльшую резистентность к канцерогенным воздействиям (будь то радиация или любой другой источник), если они предварительно облучены в низких дозах. Другими словами: у облученных в адаптирующей дозе клеток и животных выявляется меньшее количество раковых образований, чем у не адаптированных. То есть, предварительное облучение уменьшает частоту (число) раковых образований. Последнее отчетливо противоречит ЛБК. В процессе адаптации явно участвует стимуляция некоторых или всех процессов защиты, репарации и элиминации.

5.3. Следствия из «законности» гипотезы ЛБКТаким образом, процессы генерации рака сходны, а адаптивный

ответ существует. Что же это означает в действительности для «законности» гипотезы ЛБК?

Сторонники указанной гипотезы часто подчеркивают, что защита, репарация, и системы элиминации никогда не функционируют полностью безошибочно. Следовательно, заключают они, даже если радиация стимулирует эти системы, подобная стимуляция может уменьшить наклон кривой функции «Доза — эффект» для радиации, но никогда не уменьшит его до нуля (создавая порог для канцерогенных эффектов излучения), и это никогда не приведет к нелинейности указанной функции в области низких доз.

Но подобное заключение неточно, потому что оно не принимает во внимание существование других причин рака и возможности взаимодействия радиации с их эффектами через адаптивный ответ. Сторонники ЛБК обращаются с раком и радиацией как с закрытой системой, в то время как это с очевидностью неверно!

173

Радиация — не единственная причина рака. Поэтому упомянутое заключение неверно, точно так же, как собаки не могут быть оценены как самые большие животные на земле.

Всякий раз, когда существуют другие причины рака, а облучение способно уменьшать их эффекты, мы должны рассматривать в качестве возможных эффектов радиации и индукцию раков, и сокращение числа их образования. Общий эффект радиации на частоту выхода раков складывается только как баланс из этих двух отдельных эффектов. Он может иметь нулевое или даже отрицательное значение при малых дозах (то есть, благоприятное действие), а кривая «Доза — эффект» легко может иметь порог.

Следует уяснить, что порог никоим образом не противоречит предположению о том, что радиация всегда индуцирует некоторое число раковых образований. Но при этом радиация вызывает также снижение числа «других» раковых образований в качестве второго эффекта. Игнорирование данного снижения — фундаментальная ошибка в аргументации «за» ЛБК. Факт наличия или отсутствия порога зависит исключительно от относительного вклада двух эффектов. Если преобладает радиационно-обусловленное снижение раковых образований, то облучение уменьшает частоту раков, а на верхней границе этой области доз существует порог. Такая сверхкомпенсация продемонстрирована в уже упомянутых экспериментах, и она может быть общим феноменом для области низких доз, где количество «других» раковых образований всегда намного выше, чем индуцированных излучением. Вопреки этому, в области высоких доз радиационно-индуцированные раковые образования, конечно, преобладают, ведя к увеличению общего числа канцерогенных эффектов.

Другая попытка поддержки ЛБК основана на том факте, что радиация приводит к сравнительно высокому проценту ДР (двунитевых разрывов) в ДНК, и что эти ДР являются намного более труднорепарируемыми. Эти аргументы верны, но они не устраняют основной недостаток пренебрежения возможными взаимодействиями радиации с эффектами других источников рака. Процент ДР и трудность репарации их — просто часть общего числа закономерностей, приводящих к индукции радиацией раковых образований. Ничто не может устранить потребности в [учете] баланса между этим числом и количеством сниженных радиацией «других» раковых образований. И остается имеющей силу основная недопустимость ЛБК, также, как и экспериментальные доказательства сверхкомпенсации. Пока мы имеем другие факторы канцерогенеза, а радиация способна взаимодействовать с их эффектами, аргументация «за» ЛБК не может быть поддержана!

174

5.4. Открытые вопросыАдаптивный ответ — принципиально доказанный факт. Только

его степень может обсуждаться, но ничто не может устранить потребности в балансе отрицательных и положительных эффектов радиации.

Все еще открытый вопрос — точный механизм, с помощью которого малые дозы радиации могут стимулировать адаптивный ответ, несмотря на количество повреждений ДНК за счет других источников, величина которых выше на несколько порядков. Одно из возможных объяснений — различное временнóе и пространственное проявление неблагоприятных эффектов: другие воздействия генерируют радикалы и повреждения ДНК только с небольшими вариациями во времени и месте {23}. Это обусловлено действием факторов, которые распространятся в тканях, в основном, через процессы диффузии, являющиеся медленными и ведущие только к равномерным (flat) градиентам относительно времени и места. Более того, системы детоксикации и репарации удерживают концентрацию радикалов и повреждений ДНК во всех клетках на постоянном и относительно низком уровне.

С другой стороны, низкие дозы радиации поражают только очень немногие стволовые клетки, и, поэтому, последствия радиационного воздействия для каждой клетки являются очень редким случаем. Но, если излучение поражает клетку, то оно создает в очень малом объеме очень высокую концентрацию радикалов в пределах доли секунды. Возможно, что эта временная и пространственная неоднородность является реальным пусковым механизмом для адаптивного ответа, однако необходимо большее количество исследований на эту тему.

6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ СОБЫТИЯМИ РАДИАЦИОННЫХ ПОПАДАНИЙ

Второй эффект, ошибочно не принятый во внимание в цепи аргументов «за» ЛБК — возможность взаимодействия между отдельными лучевыми событиями в индивидуальных клетках. Такие события происходят на стохастическом уровне независимо от друг друга. Но эффекты этих событий не являются, по аналогии, независимыми — они способны взаимодействовать друг с другом. Например, адаптивный ответ может быть передан от одной

пораженной радиацией клетки к соседним, необлученным клеткам, с помощью медиаторов, создавая «области стимуляции» которые накладываются друг на друга в зависимости от дозы.

175

Или же несколько пораженных клеток способны вызвать ответ ткани или целого органа, например, путем стимуляции иммунной системы.Возможность указанных взаимодействий очевидна. Всякий раз,

когда они происходят, эффект n (взаимодействующих) попаданий не может быть равен n-ому числу многократных эффектов одного события попадания (не имеющих никакого взаимодействия). Логика не позволяет допустить подобного. И это неравенство — нелинейность! Любые взаимодействия между эффектами лучевых попаданий исключают линейность. Игнорирование возможных взаимодействий между эффектами лучевых событий — вторая неудача в аргументации «за» ЛБК.

7. ПОСЛЕДСТВИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙВзаимодействия радиации с эффектами других источников рака

и взаимодействия между эффектами лучевых событий в индивидуальных клетках являются эквивалентами другой разновидности животных — дополнительных к собакам и мышам — в вышеупомянутом примере. Пока мы не можем исключить таких взаимодействий окончательно, следует отклонить обычно используемую аргументацию, поддерживающую ЛБК.

Но дело даже не только в том, что мы не способны исключить возможности таких взаимодействий. Как уже подчеркивалось, имеется множество конкретных примеров. Мы можем обсуждать их особенности, но не их фундаментальное существование. Поэтому ЛБК никак не может быть верна.

Итак, ситуация следующая: Аргументация «за» ЛБК разрушена на логическом основании. Мы имеем противоречащую модель (взаимодействия). Мы имеем большое число экспериментальных результатов,

подтверждающих эту модель взаимодействия.В рамках этих экспериментов модель, которая включает

взаимодействия, дала бы хорошее описание природы [эффектов], даже если ее корректность все еще оставалась бы под сомнением.

8. ДОБАВОЧНЫЕ АРГУМЕНТЫ ПРОТИВ ЛБКВзаимодействия, конечно, являются ключевым моментом в

отношении законности ЛБК. Но это — не единственный контраргумент. Имеются и многие другие. Наиболее важные из них следующие: Исследования эпидемиологии человека демонстрирует порог. Опыты на различных видах животных демонстрируют порог как

для внешнего, так и для внутреннего облучения.

176

Существуют как биологические, так и теоретические модели генерации раков, объясняющие и нелинейность, и порог, и гормезис.

Общие соображения и аналогии с другими процессами эволюционной адаптации к жизни в неблагоприятной окружающей среде всегда демонстрируют порог. В конце концов жизнь развивалась при облучении существенно более высокого уровня, чем сегодня, и это привело к возникновению систем, поддерживающих оптимальное состояние здоровья при изменяющихся условиях окружающей среды. Жизненные системы снабжены надежными механизмами защиты против нередких отклонений [от нормы условий окружающей среды].В качестве примера на рис. 1 показаны результаты 8-ми

исследований работников ядерной отрасли [2]. Представлена смертность от рака в процентах от группы контроля в зависимости от дозы, полученной в течение жизни. Общая тенденция к снижению с увеличением дозы очевидна. Так называемый «эффект здорового работника» не может быть принят в качестве объяснения, поскольку для групп контроля взяты необлученные или подвергавшиеся воздействию совсем низкого уровня работники тех же самых предприятий (с той же самой системой здравоохранения). Статистика никогда не доказывает причинные связи, но результаты говорят сами за себя.

177

Рис. 1. Кривая «Доза — эффект» для смертности от рака (в процентах от контроля), в зависимости от дозы, полученной в течение жизни работниками ядерной отрасли. Цифрами обозначены результаты различных исследований [2].

Другой пример — рис 2 [3]. Кожа мышей облучалась -лучами 3 раза в неделю в течение жизни. Приведен процент мышей с развившимися раками. При облучении в дозе 0,5 Гр за фракцию (1,5 Гр в неделю) раковые образования не возникали. При более высоких дозах частота рака быстро увеличивалась и достигла 100% на 1 Гр за фракцию (3 Гр в неделю). Может ли порог быть более очевидным?

Рис. 2. Пороговая зависимость от дозы частоты появления опухолей в течение жизни после облучения кожи мышей -лучами 3 раза еженедельно [3].

Тотальное воздействие радиации в низкой дозе существенно улучшает эффективность лечения рака [4]: частота 9-ти-летнего выживания пациентов с неходжкинской лимфомой (non Hodgkin's) повысилась от 50 до 84%, когда к обычному лечению с высокими местными дозами и химиотерапией было добавлено тотальное облучение тела в малой дозе 10 cГр (3 раза в неделю в течение 5-ти недель). Мое мнение, что столь реальное спасение жизней добавленными малыми дозами радиации

178

должно быть оценено намного выше, чем гипотетические расчетные смертные случаи в результате таких доз54.

В сентябре 1957 г. тепловой взрыв на перерабатывающем комбинате СССР «Маяк» загрязнил 22 деревни Восточного Урала [5]. Для 7852 людей, живущих там, в течение 30-ти лет был доступен детальный анализ. Сравнение с группой контроля (облучение только за счет ЕРФ — 0,1 сГр в год) показало, что смертность от рака в группе со средней дозой 12 cГр от несчастного случая составила только 61%, и что в группе со средней дозой 49,6 cГр получено значение 72%.

ЕРФ существенно отличается в различных регионах мира, вплоть до фактора десять и более. Области с высоким ЕРФ использовались для изучения законности ЛБК. Все подобные исследования не показали никакой корреляции вообще. Некоторые из них являются относительно «бедными» статистически для конкретного региона, или же результаты демонстрируют отрицательную корреляцию (сниженная частота рака в областях с более высоким ЕРФ). Ни одно обследование не продемонстрировало положительной корреляции, ожидаемой согласно ЛБК. Специфический интерес представляет детальное исследование в Китае, где были взяты две сельские группы населения с идентичными, по существу, условиями жизни, но отличавшимися в 3,6 раза по уровню ЕРФ. Эпидемиология тщательно имзучалась в течение приблизительно 30-ти лет [6]. Для живущих в областях с более высоким ЕРФ обнаружена сниженная частота рака, особенно для жителей 40–70 лет возраста, обычно рассматриваемого как группа высокого риска применительно к канцерогенезу.

Трудным вопросом является выявление корреляции между облучением радоном населения (и его потомства) в жилых помещениях и частотой рака легких. Одна из главных причин неопределенности в большинстве исследований — коррекция на курение. Курение известно как главная причина раковых образований легких, и люди не обязательно точно определяют количество выкуренных ими сигарет. Особенно, когда они знают, что рак — цель опроса. Тогда они, по-видимому, систематически недооценивают потребление сигарет. Более важным является новое исследование корреляции между частотой рака и внутренней концентрацией радона в областях Саксонии (Германии) для некурящих женщин, которое устраняет этот мешающий фактор [7]. Результат убедителен:

54 . Выделено мною. — Перев.179

выявлено отчетливое уменьшение частоты рака легких с увеличением концентрации радона в зданиях!Примеры можно продолжить. Их имеются еще сотни, если не

большее количество. Все они обеспечивают очевидность аргументации против «линейности». Действительно ли эта очевидность достаточна, чтобы быть принятой как доказательство? Это — вопрос мировоззрения (judgement), и я имею намерение ответить «да».

180

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕБез сомнения, априори ясно, что могут происходить

взаимодействия радиации с эффектами других факторов канцерогенеза, а также взаимодействия между событиям лучевых попаданий. Поэтому, на основе логического размышления, мы должны отклонить обычно используемую аргументацию сторонников ЛБК.

Кроме того, многие эксперименты демонстрируют, что указанные взаимодействия происходят фактически, по крайней мере, в границах этих экспериментов. То есть, по крайней мере в указанных случаях, гипотеза ЛБК очевидно неверна.

И мы имеем много дополнительных контраргументов. Они демонстрируют совершенно отчетливую картину. Но все еще имеется много экспертов, которые верят в гипотезу ЛБК. Это трудно понять, поскольку, строго говоря, такие эксперты не имеют корректных аргументов. Обычно используемые аргументы не проходят, а другие не появляются. Поэтому лучшее, что мы можем сказать — так это то, что «законность ЛБК является все еще открытым научным вопросом». Однако открытость не симметрична: пока что логика не позволяет поддержать ЛБК на основании обычно используемых ее сторонниками аргументов «за», в то время как аргументы «против» не нарушают ни логику, ни здравый смысл. Следовательно, согласно сегодняшнему знанию, ЛБК не должна рассматриваться как научная истина, и она не должна использоваться для предсказания реальных эффектов, то есть, смертных случаев от рака из-за ммалых лучевых доз.

Под конец я хочу указать на быстрый рост нашего знания. В результате вырисовывается однозначный ответ на вопрос о законности ЛБК. Я лично ожидаю, что этот ответ отклонит гипотезу и удостоверит порог.

ЛИТЕРАТУРА1. M. Pollycove: "The Beneficial Health Effect of Low Level Radiation...And

Why", ICONE-7 International Symposium "Radiation Health Effects: Ap-plying Data to Standards", April 21, 1999, Tokyo, Japan

2. T.D. Luckey: "Estimation of Minimum Yearly Radiation Allowance (MYRA)", J. Clean Technol. Environ. Toxicol. & Occup. Med., Vol. 6, No. 3, 1997

3. H. Tanooka: "Cancer is not Produced by Small Dose Radiation ", ICONE-7 International Symposium "Radiation Health Effects: Applying Data to Standards", April 21, 1999, Tokyo, Japan

4. K. Sakamoto: "Tumor Radiotherapy by the Combined Methods of Total Body Irradiation and Local Irradiation ", ICONE-7 International Sympo-sium "Radiation Health Effects: Applying Data to Standards", April 21,1999, Tokyo, Japan

181

5. Z. Jaworowski et al,: "Long Term Irradiation Effects in the Population Evacuated from the East-Urals Radioactive Trace Area". The Sci. Total Environ. 142: 119-125 (1994)

6. Z.F. Tao et al.: "Study of cancer mortality among the residents in high background radiation area of Yangjiang, China". In: "High Levels of Nat-ural Radiation 1996: Radiation Dose and Health Effects ", Editors: Wei, Luxin et al., Elsevier Science Publishers, B. V. Amsterdam (1997)

7. K. Becker, W. Schuettmann: "Was ist eigentlich aus dem Radon gewor-den? ", Strahlenschutzpraxis 4(1), 54-58, 1998.

182

СУММИРОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МАССИВА ДАННЫХ, ПРОТИВОРЕЧАЩИХ ЛБК {24}

James B. MuckerheideПрезидент компании «Радиация, наука и здоровье», директор

Центра «Ядерные технологии и общество», Ворчестерский55

политехнический институт

Muckerheide J.B. Organizing and applying the extensive data that contradict the LNT. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Sci-ence B.V. P. 431–447.

James B. MuckerheidePresident, Radiation, Science, and Health, Inc; Co-Director, Center

for Nuclear Technology and Society, WPI, Worcester Polytechnic Institute, 100 Institute Road, Worcester, MA 01609; 781-444-8319, Fax 781-449-6464 Email: rad-sci-health@wpi. edu.Z

РЕЗЮМЕСведения о действии радиации на здоровье необходимы для

эффективного применения большого массива соответствующих научных данных с целью создания заслуживающего доверия, строгого технического обзора. Этот обзор необходим для переоценки позиций, на которых стоят комитеты МКРЗ, NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements — Национальный комитет по радиационной защите и регулированию (нормированию) и BEIR, игнорируя имеющиеся свидетельства и рассматривая низкоуровневую радиацию как опасность. К подобной переоценке и к новой экспертизе основ регулирования призвала «Комиссия по ядерному регулированию» при «Консультативном комитете по ядерным отходам» (NRC Advisory Committee on Nuclear Waste) [1].

«Консультативному совету по радиационной защите» штата Массачусетс известны необходимые данные [2]. Множество независимых и хорошо осведомленных исследователей в области радиации, а также аналитиков, работающие в общественных интересах, способствуют их накоплению. Источники данных обновляются, все время пополняясь дополнительными сведениями.

Представленные в обзоре данные сгруппированы по облученным популяциям населения. Имеются следующие популяции:

55 . Городов под названием “Worcester” много: и на Ямайке, и в Южной Африке, и в Англии, и в США (4 города). Судя по всему, автор из Worcester штата Массачусетс.

183

оставшиеся в живых после атомных бомбардировок в Японии, профессионально облученные, облученные по медицинским показаниям, подвергавшиеся воздействию радия, поселения, пострадавшие от радиации в результате применения оружия и радиоактивных выбросов, а также находящиеся под влиянием [увеличенного] ЕРФ, включая радон. Помимо этого, собраны результаты опытов на животных, исследований на клеточном и молекулярном уровне, а также данные биологического моделирования.

Включены сведения BEIR V, документирующие отсутствие эффектов на здоровье [3]. Представлены и результаты некоторых работ, поддерживающие линейную модель в области малых доз, которые являются, вообще-то говоря, иллюзорными и неподтвержденными, или же искаженными. Они включает исследование профессионального облучения «Международным агентством по изучению рака» (Interna-tional Agency for Research on Cancer — IARC) [4], которое искажает их же собственные данные [5, 6, 7], и изучение мега-мышей (mega-mouse) в Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Labora-tory), исказившее [8, 9].

Рассмотрены также некоторые программы, включая связанные с воздействием на животных и клетки калия, из которого был удален радиоактивный изотоп 40K [10], 10-ти-летнее исследование «Работников ядерной верфи США» (Nuclear Shipyard Workers), законченное в 1987 г. и стоившее 10 миллионов долларов [11, 12, 13], а также другие — например, программы, которые не завершены или же не сведены в единый документ, связанные с оценкой эпидемиологических и биологических сведений для значительных популяций. Такие программы включают работы Центра радиобиологии человека (Center for Human Radiobiology) в Аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory, штат Иллинойс), созданного, чтобы обследовать группы людей, подвергавшихся воздействию радия — «радиевых живописцев» и другие популяции, облучаемые радием в течение жизни [14, 15, 16], причем представлены сведения о более чем 1000-ти все еще живых людей. Имеется исследование работников AEC/DOE Окриджа (Oak Ridge), получивших «высокие дозы» радиации [17] и многое другое.

Современная радиационная наука и политика радиационной защиты противоречат научной очевидности. Эта политика характеризуется хорошо осведомленными биологами и обществом радиационных исследователей как «несовместимая с современной онкологией» [18], как «не имеющая научной основы» [19], как «безнравственное использование нашего научного наследия» [20] и как «самый большой научный скандал XX столетия» [21].

184

Политические причины обусловливают направление общественных затрат, превышающих 1 триллион (миллионы миллионов) долларов на ограничения радиоактивности ниже 0,1%-х вариаций в ЕРФ, который варьирует с фактором бóльшим, чем 10 [22]. Не более чем несколько процентов от таких расходов подкрепит любое здравоохранение и даст реальные выгоды в области безопасности. Столь пустые затраты особенно существенны и безнравственны в экономически бедных обществах, с реальными потребностями в повышении здоровья.

1. ВВЕДЕНИЕОбширные данные, которые противоречат ЛБК, по существу не

рассматриваются международными органами, формирующими политику радиационной защиты, а также ответственными правительственными агентствами.

Эти учреждения, произвольно предполагая, что низкоуровневая радиация вызывает неблагоприятные для здоровья эффекты по линейной зависимости вплоть до нулевой дозы, а также кумулятивно и с небольшим эффектом для мощности дозы, поддерживают дорогостоящие мероприятия по радиационной защите. Их заключениям не только противоречат данные об эффектах радиации на здоровье, но противоречат и современные сведения в области биологии и канцерогенеза.

2. СТРУКТУРА (Framework): РАДИОАКТИВНОСТЬ, РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА И КОНФЛИКТЫ СТОИМОСТИ

Столетние данные, полученные радиобиологией, а также сведения из клеточной и молекулярной биологии, показывают, что при малых дозах и низких уровнях доз радиации (в пределах диапазона многократного ЕРФ) отсутствуют какие-либо избыточные неблагоприятные эффекты для здоровья (и что они просто не могут существовать). Имеются сведения относительно наличия нелинейных и биоположительных ответов, включая благоприятные для здоровья. Известно, что для популяций человека и животных, подвергавшихся воздействию как ЕРФ низкого уровня, так и облучению ниже ЕРФ, обнаружены неблагоприятные эффекты. Это указывает, что ионизирующая радиация, вероятно, необходима для жизни [23, 24, 25].

Контроль или сокращение уровня облучения менее чем на 1% от вариаций ЕРФ (в пределах «шума» ЕРФ) [26, 27], не могут, очевидно, обеспечить никакой выгоды для здравоохранения. Такое ограничение приводит к общественным затратам, превышающим 1 триллион (миллионы миллионов) долларов, но дает выгоду для здравоохранения, соответствующую не более чем нескольким процентам.

185

Имеются, к тому же, и непрямые расходы, обусловливающие снижение выгод для экономики, здравоохранения и охраны окружающей среды, величина которых гораздо больше прямых. Множество исследовательских программ и планов, опровергающих правомерность ЛБК, не поддерживаются политикой учреждений радиационной защиты.

3. ОЧЕВИДНЫЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПРОТИВОРЕЧАТ ЛБК И ОПРОВЕРГАЮТ ЕЕ

В начале 1950-х гг. долгосрочные эффекты радиации на здоровье были в значительной степени неизвестны, несмотря на обширность доказательств и некоторые исследования, показывающие, что облучение в малых дозах приводит к краткосрочным выгодам для здоровья и имеет положительные медицинские аспекты. Были сделаны благоразумные, очень консервативные предположения, направленные на выработку исходных критериев и политики прежде всего в области ограничения умеренного радиационного воздействия на работников ядерных предприятий. Обычным при техническом развитии является следующая ситуация: если исследование закончено и первоначальные задачи решены, но, в то же время, знание о предмете растет, то используемые критерии должны становиться менее консервативными. Политика радиационной защиты — основное исключение из этого правила. ЛБК постулирует, исходя из ранних предпосылок, использованных для административных целей, что:

1) Эффекты на здоровье, зарегистрированные для высоких доз и при высоких уровнях доз, могут проектироваться к нулю без порога, даже притом, что это противоречит данным и научным свидетельствам, научными принципами и биологическим закономерностям.

2) Каждое радиационное «попадание», которое повреждает ДНК, может непосредственно приводить к канцерогенному перерождению клетки, даже притом, что повреждения ДНК после воздействия в малых дозах совершенно незначимы по сравнению со спонтанными окислительными повреждениями этой макромолекулы, количество которых в 10 миллионов раз превышает число повреждений, индуцируемых при среднем ЕРФ, то есть, при 2–3 мЗв в год [25].

Эти предположения ведут к концепции «коллективной дозы». Последняя имеет результатом добавление единиц, являющихся концентрациями, что с научной точки зрения нонсенс [28]. Незначительные индивидуальные дозы применяются к большим популяциям для предсказания последствий для здоровья. Эффект мощности дозы также в значительной степени игнорируется. Это одинаково ошибочно. Указанные предположения привели далее к политике «Столь низко, сколь разумно достижимо» (ALARA), которая

186

сегодня, по существу, требует не только исполнения всех чрезвычайных инструкций, но и того, чтобы требования, изложенные в них, были, по возможности, превышены. Это продиктовано неоднозначностью термина «разумно»; его применение является, как известно, наиболее неблагоразумным.

187

4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕКТНОСТЬ УКАЗАННЫХ ПРЕДПОЛОЖЕНИЙ ОПРОВЕРГНУТА

1) Большой массив мировых данных о [благоприятных] эффектах радиации на здоровье. Накапливался в течение более чем 100 лет. Стимулирующие биологические эффекты и благоприятное для здоровья действие малых и умеренных доз излучения продемонстрировано на растениях, животных и людях [2, 23, 24]. Позитивная стимуляция иммунного ответа может снижать и даже вылечивать рак и другие болезни [29–32].

2) Современная клеточная и молекулярная биология. Клеточная защита и репарация ДНК приспособлены к высокой частоте событий нормального окисления ДНК, приводящих к количеству повреждений, в 10 миллионов раз большему, чем от воздействия среднего ЕРФ. В то же время, радиация стимулирует предотвращение повреждений ДНК, например, генерированием антиоксидантов, стимуляцией механизмов репарации ДНК и клеточного восстановления через ферменты репарации, белок p53, и апоптоз [25, 28–34].

3) Современное знание о канцерогенезе. Многоступенчатые, повторяющиеся биологические процессы устраняют линейную зависимость между частотой раковых образований и линейно возрастающим количеством повреждений, как это показано на биологических моделях [35–37].

5. ИСТОЧНИКИ ДАННЫХ: ОТ МАЛЫХ ДО УМЕРЕННЫХ ДОЗ [2, 23, 24, 38, 39]

Эпидемиология человеческих популяций и клинические исследования. Сюда входят обследования облученных в ранние годы людей, включая практикующих врачей, пациентов, японцев, оставшихся в живых [после атомных бомбардировок], «живописцев», использующих радий, и других работников, имеющих с ним дело, а также подвергавшихся воздействию высокого ЕРФ, включая работников и резидентов на радоновых курортах. Обследования всех указанных групп последовательно опровергают гипотезу о том, что малые и умеренные дозы радиации неблагоприятны, но подтверждают, что подобное воздействие может быть полезным для здоровья.

Популяции животных и растений, облученные в умеренных и высоких дозах. Например, для животных, облучаемых в 80-ти поколениях в умеренных дозах и т.д. не выявлено никаких существенных неблагоприятных эффектов для здоровья. Более того, имеются данные о выгодных эффектах, даже притом, что политика радиационной защиты ограничивает такие работы и соответствующие сообщения.

188

Биологическое исследования. Радиобиология, генетика, онкология и молекулярная биология. Повреждения ДНК и клетки от радиации незначительны по сравнению с «нормальной» частотой метаболических повреждений как ДНК, так и клетки, но стимуляция излучением механизмов репарации и иммунных функций производит биопозитивные эффекты. То есть, ЛБК биологически невозможна.

6. ДАННЫЕ О ДОЗАХ В ПОПУЛЯЦИЯХ ПОКАЗЫВАЮТ, ЧТО НИКАКИХ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭФФЕКТОВ НЕ СУЩЕСТВУЕТ

Вопреки утверждениям комитетов, разрабатывающих политику радиационной защиты, что для регионов с низкими дозами [ЕРФ] данные не представляют интереса, с научной точки зрения такие сведения по действию малых и умеренных доз кажутся весьма важными. Эти сведения не только не поддерживают, а непосредственно противоречат ЛБК [2, 23, 24, 38, 39]. О них часто не упоминается, либо соответствующие данные искажаются в публикациях [4, 7, 40, 41]. Научные сведения по облученным популяциям и результаты биологических исследований указывают на стимуляцию биопозитивного ответа и на улучшение состояния здоровья, реализующиеся в устойчивость к многочисленным воздействиям, включая фармакологический и физический стрессы, токсичные металлы, температурный шок и физическую нагрузку [42, 43, 44, 45]. Для популяций растений и животных часто характерны благоприятные ответы на малые и умеренные дозы радиации [2, 23, 24, 46, 47].

Подобные благоприятные ответы не отмечены для клеток, не имеющих полных иммунных систем, клеточных связей и функциональных особенностей, обеспечивающих восприимчивость к позитивной стимуляции и репарации, а также для экспериментальных животных, которых разводят для генерации раков (то есть, не имеющих полной иммунной системы), и для безмикробных объектов, не обеспеченных никакой иммунной компетентностью [23, 24]. Указанные экспериментальные популяции — лабораторные экспонаты, которые не отражают ответов нормального организма и не дают значимых данных для изучения здоровья56.

Другие исследователи терпят неудачу со своими контрольными группами, гибнущими преждевременно57, и вынуждены включать туда в качестве контроля животных, облученных в малых дозах, чтобы

56 . Выделено мною. — Перев.57 . То есть раньше облученных.

189

«улучшить статистику» данных о неблагоприятных эффектах высокой дозы [23], {25}.

190

7. RSH СУММИРОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ

7.1. Выжившие после атомных бомбардировок в ЯпонииИзучение этой популяции привело к сильному ограничению

научного и общественного применения политики регулирования (нормирования) радиационной защиты для хронической и низкоуровневой радиации.

Облучение от почти мгновенной радиационной экспозиции при взрыве атомной бомбы не исследовано. Это объясняется неясными факторами индивидуального состояния, неизвестным воздействием загрязняющих осадков, аспектами жизни военного времени и последствиями бомбардировки в послевоенных условиях. Индивидуальные дозы радиации в значительной степени неизвестны, причем оценки доз проведены без учета существенной ошибки от нейтронного излучения в Хиросиме. «Контрольная» популяция из области после бомбежки столь же подвергалась воздействию осадков. Накопленная оценочная доза для этих людей составила менее 0,5 cГр, но к этой дозе добавились дозы от осадков. Поэтому эффекты для здоровья у оставшихся в живых после атомной бомбардировки имеют минимальную ценность для познания зависимости «Доза — эффект» и для целей радиационной защиты.

Несмотря на эти ограничения, в [48] и в других работах представлены относительно обработанные в сообщении «Исследования основ радиационных эффектов» (Radiation Effects Research Foundation Report — RERF) данные [48], плюс независимый анализ [50, 51, 52], который обнаружил неблагоприятное состояние здоровья у этого населении, причем у людей, облученных в высоких дозам. Отмечается, однако, что доза в приблизительно 8 сГр является оптимальной для снижения частоты случаев лейкозов в пределах данной группы [49].

Хотя BEIR V сообщает, что не обнаружено никакого существенного увеличения лейкозов после облучения в дозах, меньших 0,4 сГр58 [3] в том же документе обычным способом применен линейный расчет для вычисления предполагаемых эффектов вплоть до нулевой дозы. Математический анализ также демонстрирует несоответствие ЛБК и тот факт, что нелинейные модели гораздо лучше описывают данные, демонстрируя отчетливый благоприятный эффект [50]. Приведенные результаты не содержат никакого увеличения частоты, но имеется статистически значимое снижение неканцерогенных эффектов для оценочной дозы ниже 200 сГр59 [48].

58 . Видимо, опечатка, надо — Гр.59 . Тоже, наверное, опечатка; надо — 20 сГр.

191

Эффекты in utero демонстрируют порог при дозах около 50 сГр [3]. Ниже этого значения имеются сообщения о положительных эффектах [54].

Не имелось никаких генетических дефектов у приблизительно 90.000 детей и внуков облученных в высоких дозах (дозы у родителей находились в диапазоне 30–60 сГр) [48].

Кондо (Kondo) [48] и другие авторы [3, 6, 51, 52] сообщают о повышенной продолжительности жизни населения Нагасаки (которое имеет лучшие данные по дозам, но меньшее население, чем Хиросима).

7.2. Люди, облученные при обслуживании ядерных реакторов

Никакие научные исследования не выявляют неблагоприятных эффектов малых доз радиации у работников ядерной отрасли. Перед тем, как начать работать на АЭС США, люди подвергались воздействию химических агентов, стрессов, неблагоприятных физических условий и загрязняющих веществ во время и после Второй мировой войны. В прежние годы указанные работники имели несовершенную дозиметрию и несовершенные средства защиты. Предполагалось, что воздействие химических агентов на рабочем месте должно вносить существенный вклад в развитие рака, поэтому следовало ожидать, что указанная группа будет иметь более высокую частоту канцерогенеза, чем вся популяция. Однако такой факт не обнаружен.

Большая группа работников верфи, обслуживающих американские ядерные суда, имеет внешние дозы облучения с высоким качеством дозиметрии. Но радиационное воздействие искажается неопределенными эффектами внутреннего облучения, химических соединений и других факторов, являющихся следствием условий работы. 10-ти-летний проект стоимостью 10 миллионов долларов по обследованию работников верфи, начатый в 1978 г., был завершен в 1987 г. Работники, имеющие дело с ядерным фактором, сравнивались с хорошо согласованной контрольной группой с той же верфи, но составленной из лиц, не сталкивающихся с подобным фактором [56]. В первой (опытной) группе выявлена значительно сниженная общая смертность и смертность от рака.

US DOE финансировала это исследование, но не поддержал публикаций в научной литературе. Был только [отчет], изданный в 1991 г. после давления на DOE, представленный как сообщение подрядчика, с официальным уведомлением для печати на 2-х страницах. О данном исследовании формально все еще не сообщалось в литературе, хотя и продолжается существенное финансирование. Доктор А. Аптон (A. Upton) был председателем Технической

192

консультативной комиссии (Tecnical Advisory Panel — TPA) в период этого исследовании, и он возглавлял Комитет BEIR V, не включивший указанные данные в [Сообщение] BEIR V (хотя другие неопубликованные работы были включены).

Заслуженный профессор в отставке (Professor Emeritus) T.D. Luckey сообщил о восьми сравнительных исследованиях ядерных работников параллельно с работниками неядерной отрасли, включающих 7 миллионов человеко-лет (person-years) [56]. Частота смертности от рака для рабочих ядерных производств оказалась значительно меньшей, чем для неядерных. В США и Великобритании в группах работников, получивших «высокие дозы», включая уборщиков Windscale, не найдено никакого избытка раковых образований [17, 57].

В недавнем наиболее значительном, финансируемом US DOE направлении была поставлена цель найти неблагоприятные эффекты для здоровья. Это было обследование работников ядерной отрасли «Международной ассоциацией по изучению рака» («International Associ-ation for Research on Cancer» — IARC), объединяющей Великобританию, США и Канаду [4]. Не обнаружено никакой связи между облучением в малых дозах и неблагоприятными эффектами для здоровья. Более того, имелась тенденция к благоприятным эффектам [56].

Однако эти 95.000 работников не были включены в наиболее, с научной точки зрения, важную работу [по изучению здоровья] работников ядерных верфей США (US Nuclear Shipyard Workers), законченную в 1987 г. и финансировавшуюся также DOE. Оно затронуло 108.000 ядерных работников. Были проанализированы данные о группе в 39.000 человек по сравнению с тщательно подобранной группой контроля из 33.000 неядерных работников. Но «Международная ассоциация по изучению рака» (IARC) сообщила только о «тесте на линейный тренд» (“test for linear trend”). Только для одного типа рака и только для одной когорты выявлена «тенденция к увеличению»: лейкозы в группе людей, облученных в дозе более 40 сГр. Здесь имелось 6 смертных случаев против 2,3 «ожидаемых», и это — от всего количества в 238 естественных смертей. Не обнаружено никакой связи с дозой для 113 смертных случаев от лейкозов у людей, облученных в дозах менее 40 сГр.

«Ассоциация по изучению рака» искажает эти данные, чтобы продемонстрировать линейную тенденцию [5, 6, 7]. Приведенные сведения были широко разрекламированы в общественных, коммерческих (trade) и научных средствах информации намного раньше того момента, когда результаты исследований стали доступными для углубленного анализа. Сообщалось, что «линейная зависимость от дозы» при облучении низкого уровня показана для работников ядерной

193

отрасли. Намного позже того момента, когда было научно доказано, что цитированные данные не поддерживают ЛБК для профессионально облученных работников, члены NCRP и ICRP, тем не менее, заявили политикам и обществу радиационной защиты, что указанное исследование «подтверждает», и даже «доказывает» ЛБК.

7.3. Популяции облученных по медицинским показателямПрактикующие врачи и пациенты в областях радиологии и

ядерной медицины получали высокие дозы радиации по сравнению с ЕРФ или с дозами для работников ядерной отрасли. Перед 1925 г. радиологи облучались в очень высоких дозах; многие из них имели опыт Первой мировой войны, когда рентгеновское оборудование и соответствующие «практические методы» приводили к воздействию весьма значительных доз. «Радиологические автомобили» находились на передних линиях во Франции, и сотни радиологов получили очень высокие дозы в процессе диагностики [59]. Для радиологов раннего времени, причем с опытом Первой мировой войны, в 1950-х гг. были обнаружены избыточные случаи лейкозов. Однако даже эти публикации, указывающие на высокие дозы, все же не совсем уверенно говорят о лейкозах [60]. В [59] показано, что радиологи, практикующие начиная с 1921 г. (когда использовались рудиментарные методы защиты) и получившие средние дозы, оцененные приблизительно в 500 сЗв, по сравнению с другим медицинским персоналом не имеют никакой избыточной частоты рака или лейкозов [61], {26}.

Персонал армии США во Второй мировой войне, включающий 6500 радиологических техников, имел, по оценкам, дозу 50 рэм только при обучении (in training). Средний срок службы составлял 24 месяца. 29-ти-летнее наблюдение не обнаружило никакого увеличения злокачественных новообразований по сравнению с армейскими медицинскими, лабораторными и аптечными техниками [59, 62].

При исследовании более чем 100.000 радиологических техников американского женского персонала удостоверено, что, начиная с 1926 г., не обнаружено никакой связи между раком груди и проведением радиотерапии, радиоизотопной диагностики, флуороскопии и т.п. [63].

Медицинские пациенты получали существенные лучевые дозы, однако их дозиметрия была плоха. Некоторые пациенты прежних лет имели неблагоприятные долгосрочные эффекты на здоровье от накопленных высоких доз. Однако миллионы процедур с умеренным облучением проводятся каждый год. При гипертиреозе, после обработки 131I, больные получают по 10–15 сЗв тотально, но не имеется никакого увеличения лейкозов у 22.000 соответствующих пациентов по сравнению 12.000, получавших другие средства терапии, прежде всего,

194

хирургические [59, 64]. По оценкам BEIR V, число случаев лейкозов должно было быть бóльшим более чем в два раза [3].

Никакого избытка рака щитовидной железы не найдено при диагностическом использовании 131I (средние дозы на щитовидную железу — 50 сГр) у пациентов, для которых отсутствовало подозрение в наличии рака щитовидной железы [59]. Фактически эти пациенты имеют значимое сокращение частоты рака щитовидной железы {27}.

Связь между облучением рентгеновскими лучами и частотой лейкозов также носит отрицательный характер [65]. Это показано для доз вплоть до 300 сЗв при нормальной рентгеновской практике за многие годы [59, 66]. Также сообщается, что дозы от медицинского облучения, намного большие ЕРФ, не дают неблагоприятных эффектов для здоровья [59], {28}.

Обнаружено, что после облучения в результате многократных флуороскопий женщин, больных туберкулезом, при дозах ниже 30 сЗв случаи рака груди существенное сокращаются. Однако в соответствующих публикациях все избыточные раковые образования были просто разделены на тотальную дозу с целью спроектировать линейный эффект при низких дозах, что игнорирует и противоречит собственным результатам этих исследователей [5, 6, 67]. «Модернизация» результатов этой работы в 1996 г. просто затемнила указанные данные [40, 69].

Стимуляция иммунной системы ионизирующей радиацией, основанная на опытах с животными [30, 31], демонстрирует, что 10–15 фракций по 10–15 сГр каждая в течение более чем 3-х недель успешно обращает и подавляет раковые образования и неходжкинскую (non Hodgkins) лимфому [32].

Фертильность человека улучшается после воздействия Х-излучения, что подтверждается исследованиями на животных [24]. Женское бесплодие успешно обращается путем подобного же воздействия на яйцеклетки, причем с передачей потомкам (детям и внукам) более низкой частоты генетических дефектов [69].

[Все-таки автор чересчур увлекся коллекционированием фактов. Работа [69] старовата — 1959 г. И насчет лечения бесплодия радиацией, вкупе со снижением излучением генетических дефектов, это он зря. — Коммент. пер.].

7.4. Популяции, подвергавшиеся воздействию радияДесятилетние исследования радия включают «живописцев»60 и

другие случаи внутреннего поступления радия. Однако не имеется

60 . Расписывающих люминесцентными красками с радием циферблаты приборов вплоть до 1920-х гг.

195

никакой избыточной частоты рака при дозах, меньших приблизительно 1000 сГр. Недавний анализ, сопровождаемый более всесторонними исследованиями в Центре радиобиологии человека (Center for Human Radiobiology) в Аргоннской национальной лаборатории (Argonne Na-tional Laboratory), подтверждает эти заключения, полученные еще в 1960-х гг.[70]. Об этом сообщалось на международной конференции в 1981 г. (материалы изданы в 1983 г. [71]). (В США эти исследования были закончены DOE в 1983 г., хотя более чем 1000 индивидуумов все еще оставались живы.)

Имеются следующие оценочные величины порога: 1100 сГр [72] и 1000 сГр [73]. При лог-нормальном распределении по всей гомогенной группе женщин, когда отбирались только случаи «живописцев» и игнорировалось наличие тысяч случаев без раковых образований, спроектированный минимальный порог составил приблизительно 400 сГр [14, 15]. Внешняя радиация от люминесцентных составов на верхних скамьях студий61 (compounds on studio bench tops) — существенный, но вычисляемый вклад в радиацию [74].

Отсутствие лейкозов или других потенциально радиогенных раковых образований и вообще эффектов на здоровье у этой популяции, подвергавшейся воздействию высоких доз внешнего и внутреннего облучения, противоречит ЛБК. Были отмечены факты большей продолжительности жизни этих работников раннего времени, но соответствующая компетентная работа не поддержана.

7.5. Ядерное вооружение и выбросы (Facilities Releases)Наблюдатели, контролирующие ядерное вооружение (более

46.000 человек), не имеют никаких неблагоприятных эффектов для здоровья [59, 75]. У 40.000 военных, участвовавших в июле 1946 г. в Operation Crossroads, общая смертность слегка повышена по сравнению с контролем. Однако нет увеличения смертности ни от рака, ни от какой-либо другой причины, потенциально связанной с радиацией. По оценкам, средняя доза в указанном случае составила 6 рэм (сЗв). Не имеется также никакого увеличения в группах с бóльшими дозами [76].

В 1954 г. непредвиденные последствия ядерного испытания (осадки) воздействовали на жителей Маршалловых островов и рыбаков японской рыболовной шхуны «Удачливый Дракон». Пепел упал на кожу и причинил существенные ожоги. В группе островитян с высокой дозой имелся избыток опухолей щитовидной железы [48]. 23 рыбака «Удачливого Дракона» были облучены, по грубым оценкам, в дозах от 200 до 670 рад. Человек, получивший дозу 670 рад, умер через 206 дней.

61 . Возможно, от ламп.196

Для всех других, за которыми наблюдали в течение 24-х лет, не выявлено никаких радиационно-обусловленных неблагоприятных эффектов для здоровья. На 21-й год один рыбак умер от асцита, вызванного циррозом печени. Никаких раковых образований не было обнаружено [48, 77].

Не найдены избыточные раковые образования и у населения штата Юта, облученного после наземного испытания атомной бомбы [3]. Британские участники испытания бомбы имели значительно большее количество лейкозов и многократных миелом, но не было никакой связи с типом или степенью облучения [78].

Профессор доктор З. Яворовски (Z. Jaworoski) сообщил об исследованиях после ядерного несчастного случая на Урале в 1957 г., когда 7852 людей обследовались в течение 30 лет. Обнаружено, что уровень опухолеообразования в группах, получивших 496, 120 и 40 мЗв ниже соответственно на 28%, 39% и 27% по сравнению с необлученным контролем из того же региона [79].

Доктор А. Бродский (А. Brodsky) сообщил: «По оценкам, Чернобыльский несчастный случай должен был дать коллективную эквивалентную дозу порядка 0,6 миллионов человеко-зивертов. Тридцать процентов от этой коллективной дозы было получено в течение первого года (в 1986 г.), что составило приблизительно 2 процента от коллективной дозы мирового населения за счет ЕРФ» [80].

Профессор Яворовски отмечает: «...в Венгрии... некоторые (sev-eral) серьезные врожденные аномалии после аварии в Чернобыле встречались с меньшей частотой, де до нее» [79]. И еще: «Прошло 11 лет с Чернобыльской катастрофы, что более чем достаточно для реалистической оценки ранних и поздних эффектов на здоровье. ...Общее число ранних жертв несчастного случая составило 31 человек. В течение следующих десяти лет (over next ten year) 3 ребенка [могут] умереть от рака щитовидной железы» [81].

Доктор Шэнтир (Shantyr) с сотрудниками сообщили о результатах исследования последствий аварии на ЧАЭС следующее: «Для пятилетней заболеваемости раком в группе чрезвычайных работников62 не обнаружено статистически значимых отличий от показателей мужских популяций России и Санкт-Петербурга. Отсутствует зависимость между лучевой дозой и заболеваемостью раком» [82].

В 1994 г. доктор Р. Берри (R. Berry) указал, что «для когорты пожарных из Windscale продемонстрирована сниженная частота смертных случаев от рака» [57].

62 . Ликвидаторов.197

7.6. Природная радиоактивность. ЕРФЕРФ — самый большой источник ионизирующей радиации, и

его уровень изменяется с фактором около 100. Значительные популяции облучаются с факторами, отличающимися вплоть до величины 10 раз [59, 83]. Для популяций с большими дозами последовательно находят статистически значимое снижение частоты раков. В некоторых случаях, когда исследуемые группы слабо дифференцированы, вовсе не находят никаких отличий. Отмеченные факты находятся в прямом противоречии с ЛБК. Не имеется никаких неблагоприятных эффектов в двух больших, устойчивых, равновеликих группах населения в Китае, которые в течение 6-ти поколений проживают в регионах, отличающихся по уровню ЕРФ в 3 раза [84].

При проведении государственной экспертизы на АЭС США в 1973 г. с применением строгого статистического анализа различных линейных моделей обнаружено, что при «высоких уровнях фона», в 3 раза больших, чем минимальный уровень ЕРФ для штата, частота возникновения рака снижена [85]. Это подтвердилось и при более поздних обследованиях [24, 87, 88].

Изучение рака легких и других раковых образований как функции от воздействия радона демонстрирует уменьшенную частоту рака в областях с высоким уровнем радона, или же отсутствие какого-либо эффекта в плохо дифференцированных популяциях. Углубленное изучение радона в свете ЛБК осуществлялось в течение более 10-ти лет заслуженным профессором Бернардом Коэном (Professor Emeritus Bernard Cohen) из Питсбурга. Было проведено более 350.000 замеров уровня радона в домах и получены данных о раках в 1792 округах. В большинстве округов обследование затронуло 90% популяции [89–98]. Указанная работа и соответствующие ответы на критику показывают, что ЛБК не может быть значима [97, 99, 100]. Ведущий эпидемиолог доктор Грэхем Гольдиц (Dr. Graham Colditz) из Гарвардского университета установил законность опубликованной статистики радоновых исследований в [96].

Доктора Ф. Сейлер и Дж. Альварец (F. Seiler & J. Alvarez) продемонстрировали, что данные Коэна (Cohen) «для цельной популяции» отрицают применение «модели», смешивающих факторы для оценки «выборки» против «целого» (negate applying a “model” and confounding factors to assess a “sample” vs. the “whole”) [101].

Доктора В. Шутман и К. Беккер (W. Schuttmann &K. Becker) сообщили, что частота рака легких у женщин в Саксонии оказалась значительно сниженной в районе добычи урана, для которого был характерен высокий уровень радона [101a], {29}. Для популяций в областях радоновых курортов, например, Misasa в Японии, продемонстрировано снижение частоты рака в районах с повышенными

198

источниками радонового излучения [49, 102]. Существуют малые группы населения, но с большими различиями в дозах [облучения за счет ЕРФ], включая жителей штата Керала, Индия, где уровень радиации приблизительно в 4 раза больше среднего ЕРФ, население Guarapari, Бразилия63 — превышение приблизительно в 6 раз, и Рамсара (Ramsar), Иран — около 10-ти раз [83]. Для всех таких регионов не обнаружено увеличения количества неблагоприятных эффектов от повышенного ЕРФ [24, 103, 104, 105]. Наоборот, «люди из Керала имеют более высокую рождаемость с наименьшим количеством смертных случаев для новорожденных по сравнению с любой другой областью Индии» [24].

Контрольных исследований эффектов радона в жилых помещениях, вообще говоря, слишком мало, причем они имеют дело с небольшими различиями в уровнях радона. Такие работы неспособны установить связь между определением концентрации радона в домах и дозой радона на легкие. Практически отсутствуют адекватные контроли. Исключением является изучение популяции в Shenyang, Китай64. Здесь женщины живут в более устойчивых и сопоставимых жилых условиях, чем женщины где либо еще65. В каждом доме в течение года был измерен уровень радона (гостиная и спальня). Относительная разница составила 0,7, что противоречит прогнозу BEIR-IV, основанному на ЛБК, согласно которому должно было наблюдаться значение 1,8 для высокого уровня воздействия против низкого [49, 106]. Исследование в Финляндии с учетом случайных отклонений в контроле («случай — контроль»; case-control) продемонстрировало отсутствие эффекта при приблизительно такой же концентрации радона в жилых помещениях, что противоречит ЛБК (over approximately an order of magnitude, again contradicting the LNTH) [107].

7.7. Биология животных и растенийСотни имеющих научную важность исследований популяций

животных и растений показывают, что низкоуровневая радиация приводит к благоприятным биологическим эффектам и эффектам для здоровья, или же к отсутствию всяких эффектов [23]. Не было получено никаких значимых или воспроизводимых данные о неблагоприятных последствиях. Отсюда следует, что ЛБК не подтверждается и является недействительной. Имеется такой огромный массив сведений об улучшении здоровья, какой только мог быть опубликован. Доктор Лаки

63 . На побережье Атлантики, севернее Рио-Де-Жанейро и южнее г. Витория.

64 . Городок в Юго-восточном Китае на северо-восток от Фучжоу.65 . То есть, по-видимому, заперты.

199

(Dr. Luckey) суммировал результаты более чем 2000 работ, в которых обнаружены благоприятные эффекты тотального облучения, не включив туда данные о благоприятных эффектах для органов66 [23, 24].

В работах Эгона Лоренца (Egon Lorenz) из Национального института рака (National Cancer Institute), проводившихся в процессе выполнения и после завершения Манхэттенского проекта, а также в других исследованиях национальных лабораторий и университетов, поддержанных отраслью атомной энергетики, сообщается о благоприятных эффектах: сниженной частоте рака, увеличении средней продолжительности жизни, повышении скорости роста, увеличении размера и массы тела, повышенной фертильности и плодовитости, уменьшении частоты мутаций, стимуляции многих физиологических и биологических функций [58, 108, 109]. Те работы, в которых не были обнаружены благоприятные эффекты, в значительной степени являлись результатом использования животных с иммунными дефицитами, применения безмикробных животных, и даже исследований со слишком ранней смертностью в контроле [24], {30}.

Физиологические ответы у животных и растений эквивалентны эффектам многих природных факторов, которые являются необходимыми питательными веществами при низких уровнях и ядами при высоких.

Доктор Лаки (Dr. Luckey) отметил следующее:«Благоприятный эффект низкоуровневого облучения

обнаружен 100 лет назад в Университете штата Mиссури. Профессор В. Shrader в 1896 г. делал прививку морским свинкам бацилл дифтерии. Необлученные контрольные животные пали в течение 24 часов. Когда же свинки были подвергнуты воздействию X излучения перед прививкой, то они выживали [23]».

«Статистически значимые результаты Лоренца (Lorenz) были подтверждены в нескольких исследованиях. Эксперименты 1964, 1978 и 1990 гг. продемонстрировали, что хроническое облучение молодых животных малыми дозами ионизирующей радиации увеличивает скорость роста. Облучение в острых дозах дает меньший эффект. Полученные данные добавляют свидетельства к концепции радиационного гормезиса. Хронологическая перспектива гормезисного роста предполагает, что это — всеобщее явление [24].»

Dr. Боксенбаум (Boxenbaum) сообщил об экспериментах с дикими бурундуками. Животные были отловлены, облучены однократно в дозе 200 или 400 р -излучения (за исключением

66 . То есть гормезис после локального воздействия.200

контроля) и снова выпущены (to the wild)67. Обнаружено увеличение продолжительности жизни бурундуков [108], {31}.

Так как имеются широко доступные сведения о диапазонах малых доз, оказывающих благоприятные эффекты, то при соответствующе поставленных опытах легко избежать и этих диапазонов доз, и выполнить исследования на иммунонекомпетентных животных. В результате благоприятный ответ отсутствовал, что и было запланировано. Исследования применительно к выгодам вообще не поддерживались при установлении роли радиации в физиологии, здоровье и медицине. Хотя были зарегистрированы благоприятные эффекты для некоторых раковых образований и неходжкинской (non Hodgkins) лимфомы, работы в подобном, потенциально выгодном направлении, снова не были поддержаны с позиций радиационной защиты и затрат на нее.

Доктор Планель с сотрудниками (Dr. H. Planel et al.) из французской лаборатории биологической медицины и другие группы, проводившие эксперименты на низших животных, связанные с эффектами малых и умеренных доз и сниженного ЕРФ, обнаружили, что существует континуум для радиационной стимуляции. Так, отмечены неблагоприятные эффекты при сокращении уровней облучения ниже нормального ЕРФ, благоприятные эффекты при несколько больших дозах и повреждающее действие излучения при дальнейшем увеличении уровней воздействия [23, 111–113]. <…>

В недавней работе на трех популяциях по 300 мышей каждая обнаружено, что после хронического воздействия в дозе 7 сЗв в год и 14 сЗв в год (от тория в запечатанных контейнерах под клетками для животных) средняя продолжительность жизни, определенная по времени жизни 50% каждой популяции, повышалась у облученных мышей на 20% (549 дней в контроле и 673 дня у обеих облученных групп) [113a].

Стимулирующее действие радиации на растительные объекты обнаружено многими группами авторов [114–118]68. Активация же роста и воспроизводства семян, а также рассады, с помощью облучения известна в течение многих десятилетий. Доктор А.М. Кузин и другие предлагали программу облучения, направленную на повышение производства продовольствия [115].

8. КЛЕТОЧНАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА И ИССЛЕДОВАНИЯ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

67 . Кроме того, по-видимому и помечены.68 . В основном приведены ссылки на работы академика А.М. Кузина с

соавторами.201

Известные радиобиологи заявляют, что развитие клеточного рака и опухолей в составе целого организма является комплексным, повторяющимся, прогрессирующим процессом. Это устраняет правомерность положения ЛБК, что простое стохастическое «попадание» кванта в ДНК способно привести к канцерогенезу [25, 119–121].

Установлено, что «цельные» клеточные колонии и организмы проявляют адаптивный ответ к радиации, характерный для клеток, в которых индуцируются внутриклеточные процессы, и для организмов, когда функционируют иммунные ответы [33, 45, 49, 109, 122–124]. Доктор Кондо (Kondo) и другие в 1988 г. установили, что «альтруистическое самоубийство клетки», или апопоз — то есть гибель, которая проходит без некроза и потенциального повреждения клетки, стимулирует быструю пролиферацию здоровых клеток, замещающих поврежденные, что устраняет ущерб [128]. Апоптоз активируется радиацией, и роль облучения в малых дозах (которые не устраняют способности органа функционировать в пределах жизненного цикла клетки) может быть благоприятна (если вообще не необходима) для клеточной репарации.

Показано, что повреждающие эффекты радиации могут только инициироваться при уровнях, которые превышают нормальные уровни окислительных повреждений; и что соответствующие ответы триггерируются внутриклеточными механизмами трансдукции сигнала, являющимися эпигенетическими, а не генотоксическими по природе [120], {32}.

Раз так, то дозы, достаточно высокие, чтобы вносить вклад в канцерогенез, не являются результатом токсического шока, а вызываются нестохастическими эпигенетическими процессами. Когда частота повреждений находится в пределах нормального фонового значения, обусловленного метаболическими процессами, которое в тысячи и миллионы раз больше соответствующей частоты вследствие воздействий ЕРФ, то пролиферация и адаптивные функции в многоклеточных организмах регулируют повреждение клеток через репарацию и апоптоз. Поэтому с точки зрения биологии рак не может быть индуцирован радиацией в малых дозах {33}.

Механизмы клеточной репарации и репарации ДНК являются сложными функциями радиационного эффекта, приводящего к стимуляции мультиплетных процессов репарации [25, 129, 130]. Радиация усиливает известные специфические пути репарации, которые контролируют эффективность репарации и ДНК, и событий клеточного повреждения [131]. При больших вариациях ЕРФ эти события вносят несущественный вклад в повреждения ДНК и скорость мутаций. Однако

202

именно при подобных уровнях показано, что механизмы репарации и ДНК, и клеток стимулируются [33, 49, 121, 122, 133, 134].

Отмечалось, что индукция белка p53 малой дозой радиацией может вносить вклад в предотвращение рака и что существуют пороги для нескольких видов радиогенных раков [135]. Тотальное облучение мышей в дозах 15–20 сГр значительно подавляло рост метастаз в легких, причем доза 15 сГр оказалась наиболее эффективной [136].

Биологический эффект радиации не определяется числом индуцированных в ДНК мутаций, но определяется эффектом на защитные процессы организма. При высоких уровнях радиация подавляет их; однако при низких уровнях она стимулирует систему, контролирующую повреждения ДНК [137].

Исходя из обширных свидетельств о стимуляции биологических процессов и физиологических функций, о наличии биопозитивных эффектов на организмы, а также исходя из данных эпидемиологических обследований значительных популяций, можно сделать следующий вывод. Необходимы изменения в радиационной научной политике, необходимо признать научные доказательства и поддержать соответствующие исследования на животных и в клинике. Потенциал выгод для человека и окружающей среды будет огромным.

9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИКлеточная и молекулярная биология построены на

биологических моделях. Упрощенные 2-х-стадийные модели (представляющие с 3 по 6-ю стадии процесса канцерогенеза) [139–143] и др. отражают линейное повреждение от радиации, а также репаративные процессы, которые включают апоптотическую гибель наряду с репарацией. Доктор К. Вебер (К.-H. Weber) провел моделирование по имеющимся биологическим данным, чтобы найти более точную связь с дозой, чем в предопределенной модели, которая в настоящее время применяется в радиационной политике для поддержки линейной модели [144]. Он получил нелинейные результаты. Указывается, что почти все без исключения модели дозовой зависимости, предложенные до настоящего времени, сосредоточились на повреждающих эффектах.

Некоторые модели содержат математические ограничения, запрещающие снижение ответа всякий раз, когда имеется увеличение дозы. В подобных случаях существование порога или благоприятных эффектов исключено автоматически69 [142].

10. ПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ

69 . Выделено мною. — Перев.203

Дефицит ЕРФ приводит к неблагоприятному эффекту применительно к микробам, растениям и беспозвоночным [23, 78, 111, 112, 113]. Он проявляется как дефицит необходимых питательных веществ, который сопоставим с ответами указанных организмов к дефициту необходимых витаминов и минералов. Данные согласуются с дозовой зависимостью для питательных веществ, показанной для всех групп биоты, включая человека. Исследования, подтверждающие роль радиации в питании и здоровье, а также соответствующие эксперименты на млекопитающих, не были поддержаны радиационным научным истэблишментом, даже при том, что:

1) Значимые результаты могут быть получены при дозах, представляющих интерес для радиационной защиты.

2) Такие предварительные исследования потребовали бы менее чем 1% от финансирования текущих работ по изучению радиационных эффектов на здоровье (которые дают ограниченно значимые результаты, если дают их вообще).

3) Могут быть получены значительные потенциальные выгоды для здоровья людей и, наряду с этим — возможно как устранение необоснованной радиофобии, так и неоправданных общественных затрат на радиационную защиту.

В 1996 г. доктор Т.Д. Лаки (Dr. T.D. Luckey) заявил: «Если ионизирующая радиация необходимый фактор, то большинство популяций живет при частичном лучевом дефиците. Радиационный гормезис мог бы снизить такой дефицит. Это делает кривую зависимости «Доза — эффект» для радиации сопоставимой с кривыми зависимостей для некоторых необходимых питательных веществ, например, витамина A, тиамина, витамина B6, кальция, железа и селена [78]».

Этот автор и доктор Т. Роквелл (Dr. Th. Rockwell) отметили: «Для некоторых ситуаций известны значения частоты фатальности. Например, приблизительно 10.000 людей в США умирают каждый год от пищевого отравления, и эта проблема возрастает… Поэтому использование радиации для пастеризации продовольствия должно быть высоко оценено» [41, 145].

11. ЗАТРАТЫЗаслуженный профессор (Professor Emeritus), доктор Марвин

Гольдман (Dr. Marvin Goldman), в то время президент общества “Health Physics Society” сделал следующее заявление:

«Серьезно ли мы относимся к вложению капиталов порядка триллиона долларов в чистку нашего атомного заднего двора, если, по всей видимости, она устраняет очень мало вероятного риска для нашего здоровья? [146]».

204

Доктор Клаус Бекер (K. Becker) спрашивает:«Какое количество наших быстро уменьшающихся фондов мы

можем выделить на дальнейшее сокращение потенциальных рисков, которые, даже если они существуют вообще, столь малы, что не могли быть обнаружены десятилетиями кропотливых и дорогих усилий исследователей?» [147].

Профессор З. Яворовски (Z. Jaworoski):«Каждая жизнь, гипотетически спасенная при осуществлении

инструкций Комиссии по ядерному регулированию США (U.S. Nuclear Regulatory Commission's), стоит приблизительно 2,5 миллиарда (billion) долларов» (Cohen,1992) {34}.

Далее Яворовски отметил: «Подобный расход нравственно сомнителен. Исследования радиационного гормезиса указывают, что подобные расходы могут быть бесполезны и фактически даже имеют неблагоприятные эффекты для здоровья популяции» [79].

Политика радиационной защиты ведет к неоправданным общественным затратам, раздувая опасность радиации, что обеспечивает стимул для правительства и для частных интересов провести мероприятия, являющиеся крайне дорогостоящими, обеспечивающими худшее здравоохранение и сниженную безопасность. Эти мероприятия менее эффективны и приводят к большим затратам на сохранение окружающей среды.

В областях медицины, энергетики и промышленности указанная политика привела к дорогому здравоохранению и, в дополнение к экономическим затратам и затратам на безопасность; к быстро возрастающим перспективам возникновения международных конфликтов, связанным с распределением ресурсов и загрязнением окружающей среды в XXI столетии.

12. ЗАКЛЮЧЕНИЕИсследования и политика радиационной защиты должны быть

способны оценить существующие данные о лучевых эффектах для здоровья (в том числе — по благоприятным эффектам с медицинских позиций) и о биологической роли ионизирующей радиации. Они должны быть способны подтвердить в исследованиях на животных успешное лечение рака биоположительной стимуляцией иммунного ответа.

Исследования положительных для здоровья эффектов радиации должны быть предприняты в областях биологии и медицины, но они не должны проводиться под эгидой (committed to) учреждений по радиационной защиты и, таким образом, сдерживаться тенденциозным подходом, обусловленным интересами последней.

205

Атомному научно-техническому сообществу необходимо принять участие в оценке и полном приложении научных данных к решению проблемы выгоды для здоровья ядерных технологий и к их безопасности. Следует определить расширение рентабельности ядерной отрасли, поскольку только она сможет обеспечить преуспевание населению мира, численность которого приблизится в течение последующих 50-ти лет к 9–10 миллиардам человек. Только она сможет решить проблему без международных конфликтов вокруг запасов нефти и газа и без огромных затрат на охрану окружающей среды. Только ядерная отрасль сможет обеспечить продовольствие и воду для населения мира.

Все это опирается на ядерные технологии, и все это опирается на нас.

206

ЛИТЕРАТУРА1. Pomeroy, Chairman, Advisory Committee on Nuclear Waste, letter to

Chairman Jackson, Nuclear Regulatory Commission, July 10, 1996.2. Radiation, Science, and Health, (1998) Low-Level Radiation Health Ef-

fects: Compiling the Data, J. Muckerheide, Ed., Radiation, Science, and Health, Inc., Needham, MA.

3. Beir V (1990) Health effects of exposure to low levels of ionizing radia-tion, Report of the Advisory Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiations (BEIR Committee) National Academy of Sciences-National Research Council, Washington, D.C.

4. Cardis, E., et al (1995) Effects of low doses and low dose rates of external ionizing radiation: Cancer mortality among nuclear industry workers in three countries, Radiat. Res., 145, 647.

5. Muckerheide, J. (1995b) The health effects of low level radiation science, data, and corrective actions, Nuclear News, 38, 11 (Sep).

6. Pollycove, M. (1994) Positive health effects of low level radiation in hu-man populations, In: Biological Effects of Low-Level Exposures: Dose-Response Relationships, Calabrese, Ed., Lewis Publishers, Boca Raton, FL

7. Schillaci, M.E. (1995) Radiation, A look at the data, ANS/ENS Embedded Topical Meeting: Low Level Radiation Health Effects, ANS Trans., 75 :p

8. Mendelsohn, M.L. (1996) Final Report of the Ethics Committee Investiga-tion, 21 Nov 1996

9. Selby, P. (1998) ORNL, Personal Communication10. Willis, C.A. (1996) Transcript, ACRS/ACNW Joint Subcommittee Meet-

ing #1, March 26, 199611. Matanoski, G.M. (1991) Health effects of low-level radiation in shipyard

workers final report, June 1991, DOE, DE-AC02-79, EV10095.12. Cameron, J. (1992) The good news about low level radiation exposure:

Health effects of low level radiation in shipyard workers, Health Phys. Soc. Newsletter 20: 9.

13. Cameron, J. (1994) What does the nuclear shipyard worker tell us, ANS Trans, Vol 71, p. 36.

14. Thomas, R.G. (1994) The US radium luminisers; A case for a policy of 'below regulatory concern', J. Radiol. Prot, 14, 2, pp 141-153.

15. Thomas, R.G. (1995) Radiation is not always harmful to human health, ANS Transactions, Vol. 72, p.6.

16. Rowland, R.E. (1997) Bone sarcoma in humans induced by radium: a threshold response? In: Proceedings of the 27th Annual Meeting of the European Society for Radiation Biology, Radioprotection colloques, 32, Cl/p. 331.

207

17. Fry, S. (1995) Followup study of workers exposed to >50 mSv/y radia-tion, ANS Transactions Vol. 72, p. 8.

18. Walinder, G. (1995) Has Radiation Protection become a Health Hazard?, Kamkraftsakerhet & Utbildning AB (The Swedish Nuclear Training and Safety Center) Nykoping, Sweden.

19. Sagan, L.A. (1987) What is hormesis and why haven't we heard about it before, Health Phys. 52: p. 521-525.

20. Taylor, L.S. (1980) Proceedings 5th International Congress of the Inter-national Radiation Protection Assoc., Vol. 1, Some nonscientific influ-ences on radiation protection standards and practice, pp. 307-319. The Israel Health Physics Society, Jerusalem.

21. Walinder, G. (1996b) personal communication.22. NCRP (1987) Exposure of the Population of the US and Canada from

Natural Background Radiation, NCRP Report 94, National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, Md.

23. Luckey, T.D. (1980a) Hormesis with Ionizing Radiation. CRC Press, Boca Raton, FL

24. Luckey, T.D. (1991) Radiation Hormesis, CRC Press, Boca Raton, FL.25. Pollycove, M. and Feinendegen, L. (1998) Quantification of human total

and mis/unrepaired DNA alterations: intrinsic and radiation induced, to be published.

26. UNSCEAR (1993) Sources and effects of ionizing radiation. United Na-tions Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 1993 Report to the General Assembly, Annex E: Mechanisms of radiation oncogenesis, United Nations, New York.

27. NCRP (1995) Principles and Application of Collective Dose in Radiation Protection. NCRP Report No. 121 National Council on Radiation Pro-tection and Measurements, Bethesda. MD; 45.

28. Bond, V.P., Feinendegen, L.E. and Sondhaus, C.A. (1987) Microdosimet-ric concepts applied to hormesis, Health. Phys., 52, 659.

29. Azzam, E.I., de Toledo, S.M., Raaphorst, G.P. and Mitchel, R.E.J. (1996) Low-Dose Ionizing Radiation Decreases the Frequency of Neoplastic Transformation to a Level below the Spontaneous Rate in C3H 10T1/2 Cells, Radial Res. 146, p. 369.

30. Sakamoto, K., Miyamoto. M. and Waiabe. N. (1987a) The effect of low-dose total body irradiation on tumor control. Ganto Kagaku-Ryoho. 14. 247: Jpn J. Cancer Clin., 33, 1633; Jpn. J. Cancer-Chemother 14, 1545.

31. Sakamoto, K.. and Miyamoto. M. (1987b) Tumor control effect by total body irradiation, Oncologia, 20 2, 86.

32. Sakamoto, K and Myojin M. (1996). Fundamental and clinical studies on tumor control by total body irradiation, Am. Nucl. Soc. Trans. 75, 404.

33. Liu, S.Z. (1997) Cellular and molecular basis of the stimulatory effect of low dose radiation on immunity, In: Wei, L., Sugahara. T. and Tao. Z..

208

High Levels of Natural Radiation 1996: Radiation Dose and Health Ef-fects, Beijing. Elsevier. pp. 341-353

34. Azzam, E.I., de Toledo. S.M., Gooding. T. and Little J.B. (1998) Intercel-lular communication is involved in the bystander regulation of gene ex-pression m human cells exposed to very low fluences of alpha particles, Radiat. Res. 150. pp. 497-504.

35. Bogen. K.T. (1996b) A cytodynamic two-stage model that predicts radon hormesis (decreased, then increased lung-cancer risk vs. exposure), Pre-print UCRL-JC-123219. Lawrence Livermore National Laboratory, Liv-ermore, CA (40 pi 50 references)

36. Fleck, C.M. et al. (1999) Modeling Radioprotective Mechanisms for the Dose Effect Relation at Low Does and Low Doses Rates of Ionizing Radiation, Math. Biosci. (in press)

37. Schollnberger, H. et al (1999) Cell Cycle Delay and Misrepair in a Bio-physical model of Adaptive Response in Carcinogenic Processes (in press)

38. Balaram, P., and Mani, K.S. (1994) Review: Low dose radiation A curse or a boon?, Nat. Med. J. India, 7, 4.

39. van Wyngaarden, K.E. and Pauwels, E.K.J.(1995) Hormesis: are low doses of ionizing radiation harmful or beneficial? European J. Nucl. Med., 22, 5.

40. Pollycove, M. (1996) Positive health effects of low-level radiation....and why. University of California, San Francisco.

41. Muckerheide, J. and Rockwell, T. (1997) The hazards of U.S. policy on low-level radiation, 21st Century Sci. Tech. 10: pp.l26-22.

42. Calabrese, E.J., Ed. (1992) Biological effects of low level exposures to chemicals and radiation, Lewis Publishers, Chelsea, MI.

43. Calabrese, E.J., Ed. (1994) Biological effects of low level exposures: dose response relationships, Boca Raton, FL: Lewis Publishers.

44. Smith-Sonneborn, J. (1992) The role of estress protein responsei in hormesis. In: Low Dose Irradiation and Biological Defense Mechanisms (T. Sugahara, L. Sagan and T. Aoyama, eds.). Excerpta Medica, Ams-terdam, Holland, pp. 399-404.

45. Smith-Sonneborn, J. (1996) Heat shock proteins as an adaptive response: Oxidant and exercise induced stress response, Third BELLE Confer-ence, Toxicological Defense Mechanisms and the Shape of Dose-Re-sponse Relationships.

46. Croute, F., Vidal, S., Soleilhavoup, J.P., Vincent, C., Serre, G. and Planel, H. (1986) Effects of a very low dose rate of chronic ionizing radiation on the division potential of human embryonic lung fibroblasts in vitro, Exp. Gerontol. 21:pp. l-ll.

47. Planel, H., Soleilhavoup, J.P., Tixador, R., Center, A., Croute, F. Caratero, C. and Gaubin, Y. (1987) Influence on Cell Proliferation of

209

Background Radiation or Exposure to Very Low, Chronic g Radiation, Health Physics, Pergamon Press, N.Y. Vol. 52, No. 5, pp. 571-578.

48. Kondo, S. (1993) Health Effects of Low-Level Radiation, Kinki Univer-sity Press, Osaka, and Medical Physics Publishing Co., Madison, WI.

49. Hattori, S. (1994a) State of research and perspectives on radiation horme-sis in Japan, Intern. J. Occup. Med. Toxicol., 3: pp. 203-217.

50. Alvarez, J.L. and Seiler, F.A. (1996) New Approaches to Low-Dose Risk Modeling, Technology: J. Franklin Inst. 333A, pp. 33-51.

51. Mine, M., Nakamura, T., Mori, H., Kondo, H. and Okajima, S. (1981) The current mortality rates of A-bomb survivors in Nagasaki City, Jpn. J. Public Health, 28, pp. 337-342 (in Japanese with English abstract).

52. Mine, M., Okumura, Y., Ichimara, M., Nakamura, T. and Kondo, S. (1990) Apparently beneficial effect of low to intermediate doses of a-bomb radiation on human lifespan, Int. J. Radial. Biol. 58: 1035.

53. Pollycove, M. (1994) Positive Health Effects of Low Level Radiation in Human Populations. In: Biological Effects of Low Level Exposures: Dose-Response Relationships, Ed. Calabrese, E.J. Lewis Boca Raton pp. 171

54. Jaworowski, Z. (1995a) Beneficial Radiation, Nukleonika, 40, pp. 3-11.55. Matanoski, G.M. (1991) Health effects of low-level radiation in shipyard

workers final report, June 1991, DOE, DE-AC02-79, EV10095.56. Luckey, T.D. (1997) Low-dose irradiation reduces cancer deaths, Rad.

Protect. Mgmt, Nov/Dec 1997, pp. 58-64.57. Berry, R.J., et al (1994) Biological markers, morbidity, and mortality in a

long-serving radiation worker population, ANS Trans., Vol. 71 (Nov) pp. 40.

58. Patterson, H.W. (1997) Setting standards for radiation protection: The process appraised. Health Physics 72, p. 450.

59. Yalow, R.S. (1994) Concerns with low level ionizing radiation, Mayo Clinic Proc., Vol. 69, pp 436-440.

60. Henry, H. F. (1961) Is all nuclear radiation harmful? J. Am. Med. Assoc., 176, 671.

61. Smith, P.G. and Doll, R. (1981) Mortality from cancer and all causes among British radiologists. Br. J. Radiol. 54: 187-94

62. Jablon, S. and Miller, R.W. (1978) Army technologists: 29-year follow up for cause of death. Radiology 126: 677-79

63. Boice, J.D., Mandel, J.S. and Doody, M.M. (1995) Breast cancer among radiologic technologists, JAMA Vol. 274 No. 5, pp. 394-401

64. Holm, L.E., Hall, P., Wiklund, K., Lundell, G., Berg, G., Bjelkengren, G., et al. (1991) Cancer risk after iodine-131 therapy for hyperthyroidism, J. Natl. Cancer Inst; 83:pp. 1072-1077.

65. Boice, J.D. Jr, Morin, M.M., Glass, A.G., Friedman, G.D., Stovall, M., Hoover, R.N. and Fraumeni, J.F. Jr (1991) Diagnostic x-ray procedures

210

and risk of leukemia, lymphoma, and multiple myeloma, Epidemiology and Biostatistics Program, National Cancer Institute, Bethesda, MD 20852. JAMA 265 :pp. 1290-1294.

66. Linos, A., Gray, J.E., Orvis, A.L., Kyle, R.A., O'Fallon, W.M. and Kur-land, L.T. (1980) Low Dose Radiation and Leukemia, New England J. Med. 3 02 :pp. 1101-1105.

67. Miller, A.B., Howe, G.R., Sherman, G.J., Lindsay, J.P., Yaffe, M.J., Din-ner, P.J., Risch, H.A. and Preston, D.L. (1989) Mortality from breast cancer after irradiation during fluoroscopic examination in patients be-ing treated for tuberculosis, N. Engl. J. Med. 321: 1285.

68. Howe, G.R. and McLaughlin, J. (1996) Breast cancer mortality-survivors study, Radiation Res. 145; pp. 694-707

69. Kaplan, I.I. (1959) Genetic effects in children and grandchildren of women treated for infertility and sterility by radiation therapy, Radiol-ogy, 72, 518.

70. Evans, R.D. (1974) Radium in Man, Health Physics, 27, pp. 497-510.71. Rundo, J. et al Eds: (1983) Radiobiology of Radium and the Actinides in

Man. Health Phys. 44S172. Maletskos, C.J. (1994) Radium in man - 20 years later, ANS Transac-

tions, vol 71, p. 33.73. Raabe, O.G. (1994) Health Physics Society Summer School, Med Phys

Pub Madison WI74. Spiers, F.W., et al. (1983) Leukemia incidence in the U.S. Dial Workers,

Health Phys. Soc. Newsletter, 44: 1.75. Robinette, C., Jablon, S. and Preston, T.L. (1985) Studies of participants

in nuclear tests, Final Rep. DOE/EV/0157, Nat. Res. Council, Washing-ton, DC.

76. National Academy of Sciences/Institute of Medicine (1996) Health Ef-fects of Naval Personnel Participating in Operation Crossroads, Na-tional Academy Press, Washington, D.C.

77. Kumatori, T., Ishihara, T. et al (1980) Follow-up studies over a 25 year period on the Japanese fishermen exposed to radioactive fallout in 1954. In: The Medical Basis for Radiation Preparedness (Hubner, K.F. and Fry, A.A., eds.) Elsevier, NY, pp. 33-54.

78. Luckey, T.D. (1996) The evidence for radiation hormesis, 21st Century Sci. Tech. 9: pp. 12-20.

79. Jaworowski, Z. (1995b) Stimulating effects of ionizing radiation: New is-sues for regulatory policy, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 22: 2.

80. Brodsky, A. (1996) Review of radiation risks and uranium toxicity with application to decisions associated with decomissioning clean-up crite-ria, RSA Publications, ISBN-0-9630191-2-0, Hebron, CT.

81. Jaworowski, Z. (1997) All the Chernobyl's victims, Nukleonika, in press.211

82. Shantyr I.I., Makarova N.V. and Saigina E.B. (1997) Cancer Morbidity Among the Emergency Workers of the Chernobyl Accident, In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67 115, p. 366.

83. Sohrabi, M. (1997a) World high level natural radiation and/or radon-prone areas with special regard to dwellings, In: High Levels of Natural Radiation 1996: Radiation Dose and Health Effects, Editors: Wei, Luxin; Sugahara, Tsatomu and Tao. Zufan. Beijing; Elsevier Science Publishers, B.V. Amsterdam, pp. 57-68.

84. Wei, L. (1997) High background radiation area-an important source of exploring the health effects of low dose ionizing radiation. In: High Levels of Natural Radiation 1996: Radiation Dose and Health Effects, Editors: Wei, L.; Sugahara. T. and Tao. Z.. Beijing: Elsevier, Amster-dam, pp. l-14; 58-59, pp. 63-66.

85. Frigerio, N.A., Eckerman. K.F. and Srovve. R.S. (1973) Carcinogenic Hazard from Low-Level, Low-Rate Radiation, Part I. Rep. AN"L ES-26 Araonne Nat. Lab

86. Frigerio, N.A., 1978. personal commurucanon.87. Sandquist. G., Kunze. J. et al (1997) Assessing Latent Health Effects

from US Background Radiation, ANS Trans. (Nov)88. Goldman, M. (1989) Cancer and Background Radiation m U.S. States,

HPS Newsletter89. Cohen, B.L. (1987) Tests of the linear, no-threshold dose-response rela-

tionship for high-let radiation, Health Phys. 52: 629.90. Cohen, B.L. (1989) Expected indoor 222Rn levels in counties with very

high and very low lung cancer rates. Health Phys. 57: 897.91. Cohen, B.L. (1990) A test of the linear-no threshold theory of radiation

carcinogenesis. Environ. Res., 53, pp. 193-220.92. Cohen, B.L. and Shah, R. (1991) Mean radon levels in U.S. homes by

states and counties, Health Phys. 69: pp. 243-254.93. Cohen, B.L. (1992) Compilation and integration of studies of radon levels

in U.S. homes by states and counties, Crit. Rev. Environment. Control 22: 243.

94. Cohen, B.L. (1993) Relationship between exposure to radon and various types of cancer, Health Phys. 65(5), pp. 529-531.

95. Cohen, B.L. (1994) Dose-response relationship for radiation carcinogene-sis in the low-dose region, Int. Arch. Occup. Environ. Health 66: pp. 71-75.

96. Cohen, B.L. and Colditz, G.A. (1994) Tests of the linear-no threshold theory for lung cancer induced by exposure to radon, Environmental Res., 64: 65.

212

97. Cohen, B.L. (1995) Test of the linear-no threshold theory of radiation car-cinogenesis for inhaled radon decay products. Health Phys., 68, pp. 157-174.

98. Jagger, J. (1998) Natural background radiation and cancer death in rocky mountain states and gulf coast states, Health Physics 75, 4.

99. Cohen, B.L. (1997a) Problems in the radon vs lung cancer test of the lin-ear no-threshold theory and a procedure for resolving them, Health Phys., 72, 4.

100. Cohen, B.L. (1997b) Questionnaire study of the lung cancer risk from radon in homes, Health Phys., 72, 4.

101. Seiler, F.A. and Alvarez, J.L. (1999) Is the "Ecological Fallacy": A Fal-lacy? (preprint).

102. 101a. Schuttmann, W. and Becker, K., (1998) Another Test for the LNT Hypothesis: Residential Radon in Saxony" (preprint)

103. Kondo, S. (1997) Cancer incidence in Misasa, a spa area in Japan with a high radon background.

104. Freire-Maya, A. and Krieger, H. (1978) Human genetic studies in areas of high natural radiation. IX. Effects on mortality, morbidity, and sex ratio, Health Phys., 34, 61.

105.-Kesavan, P.C. (1997a) Indian research on high levels of natural radia-tion: pertinent observations for further studies, In: Elsevier Science B.V, High Levels of Natural Radiation, Radiation Dose and Health Effects, pp. 111-117.

106. Sohrabi, M. (1990) Recent radiological studies of high level natural ra-diation areas of Ramsar, Proc. International Conference of High Levels of Natural Radiation, IAEA, Vienna, pp. 39-45.

107. Blot, W.J., Xu, Z.Y., Boice, J.D., Jr, Zhao, D.Z., Stone, B.J., Sun, J., Jing, L.B. and Fraumeni, J.F., Jr. (1990) Indoor radon and lung cancer in China, J. Natl Cancer Inst., 82, pp. 1025-103 0.

108. Auvinen, A., Makelainen, I., Hakama, M, et al. (1996) Indoor Radon Exposure and Risk of Lung Cancer: a Nested Case-Control Study in Finland, J. Natl. Cancer Inst.; 88: pp. 966-72

109. Boxenbaum, H. (1992) Hypothesis on Mammalian Aging, Toxicity, and Longevity Hormesis: Explication by a Generalized Gompertz Function Biological Effects of Low Level Exposures to Chemicals and Radiation, Lewis Publishers, Chelsea, Michigan, pp. l-39.

110. Ishii, K., Hosoi, Y., Yamada, S., Ono, T. and Sakamoto, K. (1996) De-creased Incidence of Thymic Lymphoma in AKR Mice as a Result of Chronic, Fractionated Low-Dose Total-Body X Irradiation, Rad. Res, Vol 146, No. 5, p. 582.

111. Hattori, S. (1997) Interview: Using Low-dose Radiation for Cancer Sup-pression and Vitalization. 21st Century Sci. & Tech.Summer, p. 55-59

213

112. Planel, H., Solielhavoup, J.P., Tixador, R., Croute, F. and Richoilley, G. (1970) Demonstration of a stimulating effect of natural ionizing radia-tion and of very low radiation doses on cell multiplication, In: Biologi-cal and Environmental Effects of Low Level Radiation, Vol. 1, pp. 127-133, International Atomic Energy Agency, Vienna, 1976. See also Stimul. Newsletter 1, pp. 29-34.

113. Soleilhavoup, J.P., Croute, F., Tixador, R., Blanquet, Y. and Planel, H. (1975) Influence of cosmic radiation at high altitude on duration of the cell cycle, C. R. Seances Soc. Biol. Fil. 169: pp. 426-429.

114. Luckey, T.D. (1986) Ionizing Radiation Promotes Protozoan Reproduc-tion. Rad. Research 108: 215-221.

115. 113a. Caratero, A., Courtade, M., Bonnet, L., Planel, H., and Caratero, C., (1998) Effect of a continuous gamma irradiation at a very low dose on the life span of mice. Gerontology; 44(5): pp.272-6.

116. Sheppard, S.C. and Regitnig, P.J. (1987) Factors controlling the horme-sis response in irradiated seed. Health Phys Vol 52, No 5 (May) pp. 599-605.

117. Kuzin, A.M. (1979) Radiation methods in agriculture, Biol. Bull. Acad. Sci. USSR 6: pp. 566-572.

118. Kuzin, A.M., Ruda, V.P., Mozgovoi, E.G. (1991) The role of receptors in radiation hormesis, Radiat. Environ. Biophys. 30, pp. 259-266.

119. Kuzin, A.M., Surkenova, G.N., Revin, A.F. (1996) Native protein acti-vated by low doses of gamma radiation as a source of secondary bio-genic radiation, Radiats. Biol. Radioecol, Mar-Apr; 36(2): pp. 284-90 [Article in Russian].

120. Stimulation Newsletter (1970-1976) Ed. Bhattacharya, S., Institut fur Strahlenbotanik GSF, Hannover

121. Walinder, G. (1996a) Some views on the theoretical basis of radiologi-cal risk estimations, I. The linear, no-threshold theory, preprint, personal comm.

122. Trosko, J.E. (1997). Heirarchical/Cybemetic Nature ofHomeostatic Adaptation to Low Level Exposures to Oxidative Stress-inducing Agents.

123. Wolff, S. (1994) Adaptation to ionizing radiation induced by prior expo-sure to very low doses, Chin. Med. J. (Engl) 107: pp. 425-430.

124.Liu, S.Z., Liu, W.H. and Sun, J.B. (1987) Radiation hormesis: its expres-sion in the immune system, Health Phys 52: pp. 579-583.

125. Liu, S.Z., Xn, G.Z., Li, X.Y., Xia, F.C., Yu, H.Y., Qi, J., Wang F,L. and Wang, S.K. (1985) A restudy of immune functions of the inhabitants in high background radiation area in Guangdong, Chin. J. Radial. Med. Protect., 5, 124.

126. Ishii, K. et al. (1997) Participation of Intercellular Communication and Intracellular Signal Transduction in the Radio-adaptive Response of Hu-

214

man Fibroblastic Cells, In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/128, pp. 410-413.

127.Chernikova, S.B., Gotlib, V.I. and Pelevina, I.I. (1993) Effect of low-dose ionizing radiation on radiosensitivity to the next irradiation, Radi-ats. Biol. Radioecol. 33: pp. 537-541.

128. Kojima, S., Matsuki, 0., Nomura, T. Takahashi, M. and Yamaoka, K. (1997) Effect of small doses of gamma-rays on the glutathione synthesis in mouse, In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/130.

129. Kondo, S. (1988) Altruistic cell suicide in relation to radiation hormesis, Atomic Energy Research Institute, Kinki University, Osaka, Japan. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 53: pp. 95-102.

130. Trosko, J.E. (1995) Can Low-Level Radiation Cause Cancer? ANS Trans. 73: 35-37

131. Pollycove, M. (1996) Positive Health Effects of Low-Level Radiation... and Why. ACRS/ACNW Subcommittee Meeting, USNRC

132. Feinendegen, L.E., et al. (1996) Radiation Effects Induced by Low Doses, in Complex Tissue and Their Relation to Cellular Responses, personal communication (March).

133. Sugahara, T. (1997) The radiation paradigm regarding health risk from exposures to low dose radiation, In: High Levels of Natural Radiation 1996: Radiation Dose and Health Effects, Editors: Wei, L.; Sugahara, T. and Tao, Z., Beijing; Elsevier, pp. 331-339.

134. Alberts, B. et al Eds. Molecular Biology of the Cell. Garland Pub New York

135. Hattori, S. (1997) State of research and perspective on adaptive response to low doses of ionizing radiation in Japan, In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/126, pp. 402-405.

136. Makinodan, T. (1992) Cellular and subcellular alterations in immune cells induced by chronic, intermittent exposure in vivo to very low doses of ionizing radiation and its ameliorating effects on progression of autoimmune disease and mammary tumor growth. In: Low Dose Irradi-ation and Biological Defense Mechanisms, Sugahara, T., Sagan, L.A. and Aoyama, T. (eds) Elsevier Science Publishers, Amsterdam. pp. 233

137. Ohnishi, T. (1997) The induction of a tumor suppressor gene (p53) ex-pression by low-dose radiation and its biological meaning, IAEA-CN-67-127, pp. 406-409.

138. Hosoi, Y. and Sakamoto, K. (1997) Suppression of spontaneous and ar-tificial metastasis by low dose total body irradiation in mice. In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/132, pp. 424-427.

215

139. Pollycove, M. and Paperiello, C.J. (1997) Health effects of low-dose ra-diation: Molecular, cellular, and biosystem response, In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/63, pp. 223-226.

140. Selye, H. (1956) The Stress of life, McGraw Book Co., New York.141. Bogen, K.T. (1996a) A cytodynamic two stage model that predicts

radon hormesis (decreased, then increased lung-cancer risk vs. expo-sure), Summary, LLNL Preprint UCRL-TC-123219, Lawrence Liver-more National Laboratory, University of California, February 1996.

142. Bogen, K.T. (1998) Mechanistic Model Predicts a U-Shaped Relation-ship of Radon Exposure to Lung CancerRisk Reflected in Combined Occupational and U.S. Residential Data. BELLE Newsletter, Vol. 7, No 2.

143. Downs, T.D. (1992) Biostatistical approaches for modeling U-shaped dose-response curves and study design considerations in assessing the biological effects of low doses, In: Biological Effects of Low Level Ex-posures to Chemicals and Radiation, Lewis Publishers.

144. Fleck, C.M. et al. (1999) Modeling Radioprotective Mechanisms for the Dose Effect Relation at Low Does and Low Doses Rates of Ionizing Radiation, Math. Biosci. (in press)

145. Schollnberger, H. et al (1999) Cell Cycle Delay and Misrepair in a Bio-physical model of Adaptive Response in Carcinogenic Processes (in press).

146. Weber, K.-H. (1996) Biphasic dose-effect relationships in experimental studies of radiation cancer in animals, Strahlenbiologie und Strahlen-shutz, Hannover, 23-25 Oktober 1996, IRPA, Progress in Radiation Pro-tection, pp. 95-99.

147. New England Journal of Medicine (1998) Editorial May 29148. Goldman, M. (1995) Quo vadis health physics? Health Physics Newslet-

ter, February, p. 3149. Becker, K. (1997a) Do we need a new cost/benefit assessment for low

radiation doses? In: Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Ef-fects and Regulatory Control, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/137, pp. 436.

216

РАЗРЕШЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИЙ ОТНОСИТЕЛЬНО БЛАГОПРИЯТНЫХ ЭФФЕКТОВ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

Jerry M. CuttlerКанадское Акционерное общество Атомной энергии

Cuttler J.M. Resolving the Controversy Over Beneficial Effects Of Ionizing Radiation. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ion-izing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 463–471.

Jerry M. CuttlerAtomic Energy of Canada Limited - 2251 Speakman Drive. Missis-

sauga - Ontario, Canada, L5K 1B2 E-Mail: CUTTLER@AECL.CA

РЕЗЮМЕНесмотря на обширные исследования, выполненные в течение

столетия, продолжаются интенсивные полемики относительно эффектов для здоровья радиации низкого уровня. Эти полемики среди ученых и различных аналитиков в значительной степени обусловлены политическими, социальными и экономическими причинами. Рассматриваемые проблемы объективны и усиливают парадигмы. За прошедшие десять лет исследования японских ученых, проводившиеся в 14-ти университетах и в двух институтах, ясно показали наличие благоприятных эффектов облучения в низких уровнях и факты излечения рака после терапии малыми дозами радиации. Распространение подобных исследований на Северную Америку могут привести к ее еще большей значимости. В таком случае, больные раком потребовали бы указанной терапии, и это могло бы привести к универсальному принятию биоположительных эффектов и сократило бы общественные страхи перед ядерной технологией.

1. ВВЕДЕНИЕЧто является ключом к открытию [сокровищницы] золотых лет

ядерной технологии, ожидающих нас в следующем тысячелетии? [1]. Как [обстоит дело] со знанием населения о реальных эффектах радиации для здоровья, которое (знание) может привести к более позитивному восприятию ядерной энергии?

Мы должны поздравить WONUC c его инициативой и лидерством в исследовании очень важного вопроса. Работники ядерной отрасли обеспокоены решением научного противоречия, которое очень усугубилось за прошедшие пять лет. С одной стороны, они занимаются интересной и хорошо оплачиваемой работой, обеспечивающей

217

человечеству огромные выгоды, а, с другой — облучаются в малых дозах. Работники электростанций живут со своими семьями около реакторов, что приводит, помимо прочего, к общественным опасениям относительно выбросов радиоактивности.

Не правда ли, что большинство людей верит, что ядерная радиация является канцерогенным агентом? И что она приводит также к существенным генетическим эффектам? В настоящее время частота случаев рака в Канаде повысилась и составила около 25% от всех причин смертности в результате заболеваний. Так что рак вызывает большие опасения. Люди хотят идентифицировать его причины и избежать их, и они требуют лечения рака. Антиядерные движения знают это восприятие и эти опасения, и они пользуются ими в своих кампаниях, чтобы достичь постепенного сокращения всех ядерных технологий.

Имелись случаи, когда суд удовлетворял требования работника ядерного производства о компенсации за счет предпринимателя, поскольку этот работник заболел через многие годы после облучения в малой дозе. Подобные решения основаны на общепринятой истине, что радиация в любом количестве (amount) является причиной рака. Не явятся ли такие случаи прецедентами для намного больших, которые последуют? Ясно, что важно как можно скорее решить этот вопрос.

Каковы реальные эффекты радиации? Радиация и радиоактивность были открыты Рентгеном и Беккерелем более столетия назад, и с тех пор множество ученых исследовали эти явления. Мы имеем горы данных относительно фактических эффектов радиации на здоровье. Общепринято, что высокая, кратковременная доза вызывает повреждение (burns) и, в некоторых случаев, спустя годы развивается рак. Однако насколько мы знаем, имеются разногласия в вопросе об эффектах излучения в малой дозе, полученной в течение дня или даже за более длительный период времени. Многие исследователи верят, или допускают, что самые ничтожные дозы радиации все же способны индуцировать рак, в то время как другие указывают, что имеются свидетельства только об очень незначительных неблагоприятных или даже о позитивных эффектах.

Такая полемика обусловлена, в основном, политическими, социальными и экономическими причинами, которые влияют на многих ученых и аналитиков, принадлежащих к различным дисциплинам. Полемика затуманивает объективное исследование и осмысление, приводя к сопротивлению изменениям установленных парадигм. Причем указанное разногласие не будет разрешено простым путем, путем предоставления большего числа научных доказательство, как это делалось множество раз. (So the disagreement will not be resolved simply by presenting more scientific evidence, as has been done many times over.)

218

В недавние годы был достигнут значительный прогресс в области молекулярной биологии, который помог исследователям осознать полученные ранее данные и спроектировать новые эксперименты, имеющие целью формулировку и утверждение более адекватных моделей поведения клетки. Но долгосрочные эффекты малых доз радиации все еще обсуждаются.

Неудивительно, что японцы имеет большую программу по ядерной энергетике и являются мировыми лидерами в определении и понимании фактических эффектов радиации на здоровье, причем, в особенности, малых доз радиации. Их работы ясно продемонстрировали, что малые дозы радиации являются благоприятными для здоровья и что медицинская терапия облучением в таких дозах может вылечивать болезни, включая рак. К сожалению, японские ученые подчинены тем же самым политическим и социальным давлениям, которые мы испытываем на Западе. Так как же это противоречие может быть устранено?

Многообещающий путь состоит в доведении данные японских работ до сведения медиков в других странах, чтобы поторопить последних рассмотреть, повторить и расширить эти исследования. Как только наши собственные медицинские центры ознакомятся с этими открытиями, пациентам со смертельными патологиями можно было бы предлагать подобную терапию. Прессинг умирающих пациентов, ищущих средств исцеления от рака, привел бы к широкому распространению подтверждений благоприятных эффектов низкоуровневого облучения, способствуя концу опасений радиации.

Указанная стратегия применяется в «Международном Центре по исследованию малых доз радиации» (International Centre for Low Dose Radiation Research) при университете в Оттаве совместно с «Центральным исследовательским институтом электроэнергетики» Японии (Japan's Central Research Institute of the Electrical Power Industry) {35}.

2. РАННИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ РАДИЯ НА ЗДОРОВЬЕ [2]

После выделения радия Кюри в 1898 г. врачи были заинтригованы потенциальными эффектами высокоэнергетических тяжелых частиц на человеческий организм. Эта новая форма энергии навела на мысль, что распад радия мог бы иметь некоторое терапевтическое значение и привела к первым лабораторным исследованиям радия в Соединенных Штатах. «Компания по химическим стандартам» (The Standard Chemical Company) была сформирована в 1910 г. Ее целью являлось производство и продажа радия. Эта компания создала биологическую лабораторию по

219

исследованию его медицинского применения. В основанном в 1913 г. журнале “Radium” врачи могли публиковать результаты лечения болезней путем внутреннего или внешнего применения этого изотопа. Многих пациентов лечили радием, чтобы идентифицировать болезни, которые он способен исцелять (например, артрит), и определить необходимые терапевтические дозы. Дозы до 1000 мкКю переносились хорошо.

Терапия радием применялась до конца 1920-х гг., когда опасности его внутреннего действия стали очевидными. Наиболее известной формой радия, доступной населению, была радиевая вода, например, 60-ти мл бутылки “Radithor”, содержащие по 2 мкКю радия. Такая форма терапии закончилась 11 апреля 1932 г. после публикации в журнале “Time”70, предавшем гласности смерть знаменитости Е.М. Byers от «отравление радием». Он использовал 5000 мкКю радия в течение нескольких лет.

Другим ранним использованием радия (начавшимся в 1903 г.) было применение радий-люминесцентной краски для часов и дисков инструментов. Симптомы отравления радием начали наблюдаться в 1924 г., и их приписали практике «живописцев» облизывать кисточки. Состояние было названо «радиевым некрозом» и выражалось, например, в разрушении кости челюсти. Радиоактивные элементы формировали фиксированные депо, в основном в селезенке, костях и печени. Это проявлялось ухудшением состояния челюсти и других костей, раковыми образованиями и анемиями, ведущими к смерти. 31 завод, практикующий «живопись радием», был закрыт к 1926 г. В течение 16-ти лет использования люминесцентных циферблатов в США при их изготовлении было задействовано около 2000 рабочих.

Р.Д. Эванс (R.D. Evans) исследовал эффекты радия на «живописцев» и разработал методы, чтобы определить количество поступившего изотопа и охарактеризовать индивидуальные воздействия. В 1941 г. он решил, что 0,1 мкКю радия может быть максимально допустимой дозой для тела, которая включает защитный фактор величиной от одного до двух порядков. В 1974 г. указанный автор идентифицировал пороговые и непороговые участки кривой «Доза — эффект» для совокупной избыточной частоты образования опухолей против кумулятивной (в течение жизни) дозы на скелет [3] и нашел, что частота опухолей составила 286% для диапазона от 1000 до 50.000 сГр, и с нулем ниже 1000 сГр. Этот порог соответствует дозе 200 Зв (20.000 рэм)71.

70 . Это газета — “Times”, а журнал — “Time”.71 . Так в оригинале.

220

Были проведены эксперименты на крысах по изучению эффектов радия, которые показали, что на единицу массы тела требуется в 150 раз большее количество радия для индукции специфических хронических симптомов, подобных человеческим. Эванс (Evans) заключил, что «надлежащий объект для изучения человека — человек» [4].

221

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЮДЕЙ С ИНКОРПОРИРОВАННЫМИ РАДИОНУКЛИДАМИ

Исследование эффектов плутония при вдыхании и заглатывании его рабочими Манхэттенского Проекта в Лос Аламосе было начато в 1952 г. с целью определения отдаленных последствий. Получившие самую высокую дозу рабочие, составившие группу № 26, имели эффективные дозы в пределах от 0,1 до 7,2 Зв. Хотя плутоний был назван «наиболее токсичным веществом, известным человеку», с тех пор эта группа имеет удивительно хорошее здоровье. Страшные предсказания катастрофического увеличения раковых образований легких не подтвердились. Смертность, фактически, была значительно ниже, чем у работников, не имевших дела с плутонием [5]. Российские исследования подвергавшихся воздействию плутония продолжаются и они очень важны, поскольку уровень воздействий был намного выше.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫЖИВШИХ ПОСЛЕ АТОМНЫХ БОМБАРДИРОВОК В ЯПОНИИ

Исследования 86.572 оставшихся в живых после бомбардировок показали, что долгосрочные эффекты кратковременного воздействия привели к 334 смертными случаям от солидного рака при ожидаемых 7244 [6]. Данные для малых доз не были статистически значимыми, так что риск просто подразумевался (inferred). То есть, избыточные смертные случаи для малой дозы были рассчитаны, исходя из линейной модели [7].

Самая малая доза по дозиметрии DS86, при которой, вероятно, существует статистически значимый избыток риска — 35 сЗв (0,2–0,5 Зв) {36}.

Имеются нерешенные вопросы относительно дозиметрии, которые указывают, что нейтронные дозы были по крайней мере в пять раз большими, чем эквивалентные дозы -излучения. Это заставляет прийти к выводу, что следовало бы использовать дозиметрию T65D. Применение ее поместило бы самую низкую дозу для статистически значимого избыточного риска солидных раковых образований в диапазон более чем 1 Зв [8, 9].

Была сделана фундаментальная научная ошибка, когда линейную зависимость, характерную для рака при высоких дозах, распространили на диапазон малых доз, где не имеется никаких статистически значимых данных относительно избыточных случаев рака. Указанный подход был основан на предположении, что частота рака пропорциональна дозе [10, 11]. (Рис. 1). Это предположение оказалось удобным для органов радиационного контроля (нормирования) и для аналитиков в области радиационной безопасности, и оно выразилось в модели ЛБК. Тщательные

222

исследования, однако, не продемонстрировали увеличения частоты раков после воздействия в малой дозе. Имеются случаи даже уменьшения числа раков.

Рис. 1. Модель линейной зависимости от дозы облучения для радиационно-индуцированных раков.

5. НАУЧНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА БЛАГОПРИЯТНОСТИ ЭФФЕКТОВ МАЛЫХ ДОЗ РАДИАЦИИ

Как уже отмечалось выше, благоприятные эффекты наблюдали уже вскоре после открытия радиации. Т.Д. Лаки (T.D. Luckey) провел всесторонние исследования и издал две книги по радиационному гормезису [12, 13]. Он объяснил радиационный гормезис как специфический случай «гормезиса» — стимулирующего эффекта малой дозы стрессорного агента: физического, химического или биологического. Его обзор 1982 г. [14] был представлен на международном симпозиуме в 1985 г. [15]. В Японии подготовили большую программу исследований (см. ниже) для изучения истинности радиационного гормезиса.

С тех пор проведено множество работ по благоприятным эффектам радиации в малых дозах. Приложение 1994 г. НКДАР [16] рассматривает многие из них как примеры «адаптивного ответа». Адаптивный ответ — свидетельство стимулируемых радиацией механизмов репарации. Не разумно ли ожидать существования систем, стимулируемых аналогично, также для и восстановления повреждений, вызванных нормальной метаболической активностью? {37}.

Существуют многочисленные публикации Мирона Полякова (M. Pollycove) по радиационному гормезису [17–21]. Калабриз и Балдин

223

(Calabrese & Baldwin) указали, что одной из главных причин того, что положительные эффекты малых доз химических соединений, в основном, не наблюдаются (даже при том, что они все же имеют место), является то, что ученые не искали их и не разработали соответствующих экспериментов для их выявления [22, 23]. Эта оценка, вероятно, истинна и для радиационного гормезиса [24].

Классический тест-испытание теории ЛБК при ингаляции продуктов распада радона был выполнен. Доказано, что модель ЛБК не имеет силы [25]. Существуют и другие соображения, которые демонстрируют, что модель ЛБК неверна и дает неправильные предсказания [26]. Однако, многие ученые и аналитики продолжают использовать эту модель, потому что она «консервативна» (предсказывает большее количество раковых образований чем фактически происходит) и удобна для них.

Постулированное исходя из ЛБК увеличение частоты раков из-за облучения в малой дозе, даже если бы оно было бы истинно, все равно «затенялось» бы ниже 30 сГр статистическими вариациями в спонтанной частоте возникновения фатального рака у приблизительно 25% населения, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Линейная модель зависимости от дозы в логарифмической шкале [абсцисса].

224

Недавние нормирующие рекомендации [27], снижающие допустимый предел дозы для работников отрасли и для населения, были оспорены Французской АН [28, 29].

Научное общество “The Health Physics Society” издало в 1996 г. положение, указывающее, что «биологические механизмы, включая клеточную репарацию радиационных повреждений, уменьшают вероятность раковых образований и генетических эффектов». «Радиогенные эффекты для здоровья (прежде всего рак) наблюдаются только при дозах более 10 рэм, причем при высоких уровнях дозы». Рекомендовано, чтобы «оценка риска была ограничена индивидуумами, получившими дозу 5 рэм в течение года или дозу в течение жизни не более 10 рэм в дополнение к ЕРФ. Ниже этих доз оценки риска не должны применяться...» [30].

Официальное сообщение для печати после конференции в Wingspread гласит:

«К удивлению экспертов США и международных научных экспертов, исследования в исторической перспективе не показывают увеличения образования раков при лучевых воздействиях ниже 10.000 миллирэм72 тотально за короткое время» [31].

Важно отметить, что еще многое остается неисследованным применительно к этому явлению и к эффектам радиации на людей. Например, 1000 случаев и три фатальных рака щитовидной железы у детей после Чернобыля пока что хорошо не поняты учеными. Действие радиации на детей нуждается в дальнейшем изучении.

Предполагается, что генетические эффекты, наблюдаемые на растениях, насекомых и животных, также могут наблюдаться и у людей. Данные подобного рода широко публикуются, однако не существует никаких доказательств, поддерживающих это предположение [32], {38}.

Тем не менее известно, что к 8–15 неделе после овуляции краткосрочная доза в 20 сЗв или более на зародыш действует на его быстро развивающуюся нервную систему [33, 34]. Даже при том, что нормальные клеточные механизмы репарации работают с более высокими темпами в течение быстрого эмбрионального развития, они не приспособлены отвечать адекватно на эффекты резкого повышения мощности дозы (sudden high dose rate).

Почти каждый полагает, что облучение людей в очень малой дозе увеличит вероятность рака и генетических эффектов. Поэтому мы имеем большие трудности при использовании ядерных технологий и при транспортировке, хранении и захоронении радиоактивных отходов. Некоторые контролеры окружающей среды [35] определяют

72 . Около 10 сЗв.225

«загрязнение» как «любой твердый, жидкий, газообразный, имеющий запах агент, либо высокую температуру, звук, вибрацию, радиацию или комбинацию любого из этих воздействий, которые могут причинять неблагоприятный эффект и происходят непосредственно или косвенно от человеческой деятельности». Прежде чем будет разрешено продолжение проекта, связанного с любым применением ядерного фактора, всегда требуют комплексной, дорогостоящей и отнимающей много времени оценки вредности для окружающей среды, основанной на ЛБК.

Министерство энергетики США финансирует 12 миллионов долларов на новые исследования в 1999 г., которые направлены на «серьезное изучение молекулярных и клеточных ответов на малую дозу радиации, чтобы обеспечить нас реальным знанием для создания основ интеллектуальных стандартов радиационной защиты» [36].

6. БЛАГОПРИЯТНЫЕ ЭФФЕКТЫ, ОБНАРУЖЕННЫЕ В ЯПОНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ [37, 38]

Как упоминалось выше, работы профессора Т.Д. Лаки (T.D. Luckey) стимулировали исследования в Японии радиационного гормезиса. Профессор Сакамото (Sakamoto) применил тотальное облучение тела в малой дозе для подавления рака, возникшего повторно после обычного лечения за десять лет перед этим. Он сообщил об успехе его терапии на реальных пациентах: продемонстрирована активация иммунной системы. Например, процент выживания для пациентов с неходжкинской лимфомой (non-Hodgkin's) лимфомой был увеличен с 50 до 84% [39].

Центральный исследовательский институт электроэнергетической промышленности (The Central Research Institute of the Electric Power Industry — CRIEPI) организовал «Комитет по регламентированию исследований в области гормезиса» (Hormesis Re-search Steering Committee) и выполнил предварительные работы, давшие очень интересные результаты. Затем была создана расширенная программа, включающая четырнадцать университетов и два научно-исследовательских института. Обнаружены биоположительные эффекты, который могут быть сгруппированы следующим образом: Омоложение (rejuvenation) клеток — увеличение активности

супероксиддисмутазы и проницаемости клеточных мембран. Замедление психологического стресса через стимуляцию ключевых

ферментов. Подавление и терапия болезней взрослых индивидуумов, типа

диабета и гипертонии. Подавление рака через усиление иммунной системы.

226

Подавление рака и радиоадаптивный ответ через активацию репарации ДНК и стимуляцию клеточной гибели73.

73 . «Альтруистической гибели» — апоптоза.227

7. КООПЕРАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕЖДУ ЯПОНИЕЙ И КАНАДОЙ [38]

<…>74

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕСовременные подходы к регулированию ядерной технологии

могут привести к ее постепенному сокращению (это исполняется политическими и антиядерными движениями по защите окружающей среды). Работники ядерной отрасли — важные участники разрешения этого противоречия, которое должно быть основано на данных по прямому воздействию радиации на их здоровье. Недавние массовые общественные демонстрации 35.000 работников ядерной отрасли в Бонне и 4000 в Праге показали, что они способны оказать значительное влияние на общественном форуме. Могут ли они заставить ученых и регулирующие органы использовать более научные методы для определения количеств фактических выгод и рисков радиации в низких и высоких дозах?

Но реальный ключ к разрешению противоречия — данные о пациентах, больных раком и другими угрожающими жизни болезнями, которые могли бы быть вылечены облучением в малых дозах (с незначительными побочными эффектами), если бы это было доступно.

Если западные ученые только воспроизвели бы методики японского лечения в своих местных больницах, то эффективность терапии излучением в малых дозах могла бы быть подтверждена. Если бы смертельно больные пациенты знали бы про такие средства, они настоятельно потребовали бы подобного лечения. Вскоре это привело бы к универсальному подтверждению действительности радиационного гормезиса и к концу страхов перед радиацией низкого уровня и перед всеми низкоинтенсивными воздействиями ядерных факторов.

Наша конференция обеспечивает исключительную возможность для работников ядерной индустрии получить больше информации по этой жизненной проблеме.

ЛИТЕРАТУРА1. Cuttler JM. "Overcoming the fear of radiation: the key to the golden age of

nuclear technology," Proceedings of 17th Annual Conference of Canadian Nuclear Society, Fredericton, NB, Canada, 1996 Jun 9-12.

2. Rowland RE. "Radium in humans, a review of U.S. studies," Argonne Na-tional Laboratory, DOE Report ANL/ER-3, UC-408, 1994 Sep.

3. Evans RD. "Radium in man," Health Physics 27: 497-510, 1974.

74 . Всего пять строчек.228

4. EvansRD. "Inception of standards for internal emitters, radon and radium," Health Physics 41: 437-448, 1981.

5. Voelz GL, Lawrence JNP, Johnson ER. "Fifty years of plutonium exposure to the Manhattan Project plutonium workers: an update," Health Physics 73: 611-619, 1997.

6. Pierce DA, Shimizu Y, Preston DL, Vaeth M, Mabuchi K. "Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, Part I. Cancer: 1950-1990," Radiation Research 146: 1-27, 1996.

7. Preston DL, Mabuchi K, Pierce DA, Shimizu Y. "Mortality among atomic-bomb survivors, 1950-1990," Proceedings of 32nd Annual Meeting of Na-tional Council on Radiation Protection and Measurements, 1996 Apr 3-4. Also "Implications of new data on radiation cancer risk," Proceedings No. 18, NCRP, Bethesda, MD, pp. 31-39, 1997.

8. Kellerer AM, Nekolla E. "Neutron versus X-ray risk estimates: inference from the cancer incidence and mortality data in Hiroshima," Radiat. Envi-ron. Biophys. 36 pp. 73-83, 1997.

9. Pollycove M. US NRC, "Analysis of cancer mortality among atomic bomb survivors: 1950-1990," Commentary submitted to Radiation Research.

10. "Recommendations of the International Commission on Radiological Pro-tection," ICRP Publication No. 1, London: Pergamon Press, 1959.

11. "Health effects of exposures to low levels of ionizing radiation," (BEIR-V), National Academy of Sciences Committee on Biological Effects of Ionizing Radiation Washington D.C. 1990.

12. Luckey TD. "Hormesis with ionizing radiation," CRC Press, BocaRaton, Florida, 1980.

13. Luckey TD. "Radiation hormesis," CRC Press, BocaRaton, Florida, 1991.14. Luckey TD. "Physiological benefits from low levels of ionizing radia-

tion," Health Physics 43: 771-789, 1982.15. International Symposium on Radiation Hormesis, Oakland, California,

1985.16. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation.

"Adaptive responses to radiation in cells and organisms," Sources and Ef-fects of Ionizing Radiation: UNSCEAR 1994 Report to the General As-sembly, with Scientific Annexes. Annex B.

17. Pollycove M. "The issue of the decade: hormesis," Eur J Nucl Med 22: 399-401, May 1995.

18. Pollycove M. "Positive health effects of low level radiation ... and why," Proceedings of ANS/ENS International Meeting, Washington, DC, 1996 Nov 10-14.

19. Pollycove M. "The rise and fall of the linear no-threshold (LNT) theory of radiation carcinogenesis," Proceedings of Annual Meeting of the American Physical Society, Washington, DC, 1997 Apr 21.

229

20. Pollycove M. "Molecular biology, epidemiology, and the demise of the linear no-threshold hypothesis," Proceedings of 11th Pacific Basin Nuclear Conference, Banff, Alberta, Canada, 1998 May 3-7.

21. Pollycove M. same title as above, Proceedings of International Sympo-sium on Health Effects of Low Dose Ionizing Radiation: Research into the New Millennium, International Centre for Low Dose Radiation Re-search, University of Ottawa, Canada, 1998 Jun 8.

22. Calabrese EJ, Baldwin LA. "Chemical hormesis: scientific foundations," School of Public Health, Environmental Health Sciences, University of Massachusetts, Amherst, MA, 1998.

23. Holland CD. "Chemical hormesis: beneficial effects at low exposures, ad-verse effects at high exposures," (summary of Reference 22) Texas Insti-tute for Advancement of Chemical Technology and Texas A&M Univer-sity, USA, 1998.

24. Calabrese EJ. "Radiation hormesis: scientific foundation," a report similar to Reference 22 is being prepared, funded by US Nuclear Regulatory Commission

25. Cohen BL. "Test of the linear-no threshold theory of radiation carcino-genesis for inhaled radon decay products," Health Physics 68: 157-174, 1995 Feb.

26. Cohen BL. "Validity of the linear no-threshold theory of radiation car-cinogenesis at low doses," Proceedings of 23rd Annual Symposium of The Uranium Institute, London, 1998 Sep 10-11.

27. International Commission on Radiological Protection. "Recommenda-tions of the ICRP," Publication 60, Annals of the ICRP 21:1-3, Recom-mendations, Pergamon Press, Oxford, 1990.

28. "Problems associated with the effects of low doses of ionizing radiations," Report No. 38 of the French Academic des Sciences, Tech-nique & Documentation, 11 rue Lavoisier, F75384 Paris, Cedex 08, 1997.

29. Tubiana M. "The report of the French Academy of Science: 'Problems as-sociated with the effects of low doses of ionizing radiation," J Radiol Prot 18:4, pp. 243-248, 1998.

30. Mossman KL, Goldman M, Masse F, Mills WA, Schiager KJ, Vetter RJ. "Radiation risk in perspective, Health Physics Society position statement," Health Physics Newsletter 24: 3, 1996.

31. Council of Scientific Society Presidents. "Creating a strategy for science-based national policy: addressing conflicting views on the health risks of low-level ionizing radiation," Wingspread Conference, Racine, WI, USA, 1997Jul 31-Aug 3.

32. Sankaranarayanan K. "Genetic risk of low doses of ionizing radiation," Proceedings of International Symposium on Health Effects of Low Doses of Ionizing Radiation: Research into the New Millennium, International

230

Centre for Low Dose Radiation Research, University of Ottawa, Canada, 1998 Jun 8.

33. Otake M, Schull W. "In utero exposure to low doses of ionizing radiation and its effect on the developing nervous system," ibid, pp. 39-61.

34. Schull W. "The somatic effects of exposure to atomic radiation: the Japa-nese experience, 1947-1997," ibid, pp. 25-37.

35. Government of Ontario, Canada. Ministry of Environment, "Environment Protection Act," RSO 1990, cE 19, Subsection 1(1).

36. Domenici PV (senator). Keynote presentation at Health Physics Society meeting, Albuquerque, NM, 1999 Jan 25, Health Physics Newsletter 27:4, 1999.

37. Hattori S. "The research on the health effects of low-level radiation in Japan," Proceeding of 11th Pacific Basin Nuclear Conference. Banff. Al-berta. Canada, 1998 May 3-7.

38. Hattori S. "Medical applications of low doses of ionizing radiation," Pro-ceedings of International Symposium on Health Effects of Low Doses of Ionizing Radiation: Research into the New Millennium, International Centre for Low Dose Radiation Research. University of Ottawa, Canada, 1998 Jun 8.

39. SakamoTo K. Myoain M., Hosoi Y., Ogawa Y., Nemoto K., Takai Y., Kakuto Y., Yamada S., Watabe M. "Fundamental and clinical studies on cancer control with total or upper half body irradiation," J. Jpn. Soc. Ther. Radiol Oncol. 9: 161-175, 1977.

231

КАНЦЕРОГЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ НИЗКИХ ДОЗ РАДИАЦИИ: ЭПИСТЕМИОЛОГИЧЕСКИ НЕРАЗРЕШИМАЯ ПРОБЛЕМА {39}

Gunnar WalinderПрофессор, Hasselby75.

Walinder G. Carcinogenic Effects of Low Radiation Doses; An Epistemologically insoluble Problem. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 359–365.

Gunnar WalinderProfessor Em. Smastguvagen 11, 16572 Hasselby, Sweden

РЕЗЮМЕИмеющиеся доктрины радиационной защиты основаны на

следующих двух воззрениях:1. Для области радиационной защиты рак является основным

риском воздействия радиации в малых дозах. Данная точка зрения исходит из того факта, что радиогенный рак может индуцироваться малыми дозами в большей степени, чем другие типы радиогенных повреждений.

2. Рак является следствием стохастического события. Каждый вид радиогенного рака линейно зависит от дозы, и эта линейная зависимость «Доза — эффект» не имеет порога.

Однако современная онкология и исследования повторяющихся процессов показывают, что данные воззрения ненадежны и основаны на недопустимом упрощении чрезвычайно комплексного процесса канцерогенеза. Канцерогенез после облучения в малых дозах является, в основном, эпистемологической проблемой, о которой мы, основываясь на указанных принципах, не сможем обрести никаких знаний.

1. ПЕРВАЯ ЧАСТЬВ течение десятилетий было широко распространено мнение,

что радиогенный рак является стохастическим событием; выход его линейно зависит от величины малой дозы и не имеет порога, то есть, не существует доз, ниже которых вероятность рака исключена. Теоретической основой ЛБК является идея, что единственная соматическая мутация, причем одностадийная, может трансформировать клетку к опухолевому фенотипу. Данное воззрение не осмеливается признать, что указанная идея возникла из устаревшей «теории мишени». Однако как уже было признано ранее, «теория

75 . Центральная Швеция; возле озера Эльмарен; близ Эребру.232

мишени» не может использоваться в ситуации с присутствием воды, то есть, для клеток. Установлено, что эффекты ионизирующей радиации не действуют непосредственно на ДНК. Вместо этого большинство эффектов опосредуются радикалами, образующимися в нуклеоплазме. Таким образом, уже данный факт должен вызывать сомнение в столь простой теории {40}.

В то же время, эта теория встретилась с еще более серьезными трудностями, когда было показано, что опухолевая трансформация клеток обусловлена эффектами в различных участках генома. Таким образом, трансформация больше не может рассматриваться в качестве стохастического эффекта радиации. Кроме того, ее вклад в окончательную малигнизацию, вероятно, в значительной степени обусловлен другими изменениями в геноме.

В последние годы некоторые исследователи поднимают вопрос о гипотезе ЛБК. Многие из них делают следующий шаг и указывают, что имеется множество эпидемиологических доказательств благоприятного эффекта радиации (гормезис), включая снижение частоты канцерогенеза в популяциях, которые подвергались облучению в малых дозах. Предложено два объяснения радиационного гормезиса: Прямое и опосредованное действие внутриклеточной ионизации не

является событием, но оно может приводить ко многим другим последствиям, например, способно внести вклад в контролируемую клеточную гибель (апоптоз). Молекулы ДНК находятся под постоянным контролем эффективных ферментов репарации. Если эти ферменты не способны репарировать генетические повреждения, то включается механизм апоптоза. Подобная клеточная гибель может быть доминантным эффектом при облучении в малых дозах, и может быть более вероятной при большом числе предсуществующих генетических повреждений.

Показано, что малые дозы радиации способны делать клетки человека и животных более резистентными к повреждающим дозам применительно к гибели лимфоцитов человека (Wolff, 1989) и применительно к раку (Azzam, 1996), чем клетки без предварительного облучения76. Wolf обнаружил, что повышение радиорезистентности, помимо других причин, связано с активацией репаративного фермента поли-(АДФ-рибозо)-полимеразы.Однако перед обсуждением проблем ЛБК и гормезиса следует

ответить на ряд эпистемологических вопросов.

76 . Адаптивный ответ.233

Во-первых, возможно ли получение каких-либо специфических сведений о вероятном вкладе дозы радиации в тех случаях, когда они (вклады) слишком малы для того, чтобы преобладать над многочисленными эффектами других агентов и факторов («недоминирующая доза облучения»)? Или, что более точно, можем ли мы предположить, что вклад такой «недоминирующей радиационной дозы» в серию генетических повреждений, которые необходимы для опухолевой трансформации, является добавочным и не связан с действием всех других факторов?

Действительно, некоторые зависимости «Доза — эффект», наблюдаемые при эпидемиологических обследованиях, кажутся линейными. Однако главной причиной этого, вероятно, является не хаотичность внутриклеточных событий, но простое следствие из того факта, что чувствительность к радиогенному раку может широко варьировать среди индивидуумов в популяции77.

Сходные эффекты, укладывающиеся в рамки ЛБК, обнаружены также и в эпидемиологических исследованиях по детерминированной смертности в Осло, обусловленной двуокисью серы в воздухе (Lindberg, 1968). Единственная ионизация, конечно, может быть «последней соломиной, сломавшей спину верблюда». Однако такой эффект едва ли возможно предсказать для популяции людей, облучавшихся в «недоминирующих» (над другими факторами) малых дозах.

Большинство из сказанного здесь и большинство нынешних исследований раков имеет дело с клеточными механизмами и, поэтому, с клеточной трансформацией и малигнизированным клеточным фенотипом. Однако единственная клеточная трансформация не является синонимом опухоли или рака. Прежде чем мы сможем говорить относительно формирования опухоли, трансформированная клетка должна пройти, по крайней мере, миллиард делений. Рак является мультиповторяющимся феноменом. Этот факт сказывается решающим образом на наших возможностях прогнозировать результаты воздействия канцерогенов.

Позвольте мне кратко описать некоторые фундаментальные особенности повторяющихся процессов. <...>78

Из этих простых примеров мы можем вывести две закономерности для повторяющихся процессов: Для некоторых используемых исходных величин, после

достаточного числа повторов, достигается хаотическая

77 . Выделено мною. — Перев.78 . Далее идет математический пример наиболее простого уравнения,

описывающего повторяющийся процесс. Подставляя различные параметры в это уравнение, автор выводит общие закономерности.

234

ситуация. Полученные величины «несократимы» (are irreduc-ible), и мы не можем знать, когда такие системы будут иметь конец (и будут ли они иметь его вообще) до тех пор, пока не сделаем расчеты именно по ним, с использованием их внутренних параметров (until we have counted through them on their own premises). Значения, полученные после различного числа повторов, кажутся случайными (стохастическими). Эта техника с системными функциями часто используется для создания таблиц случайных чисел.

Очень малые, незаметные изменения одного из параметров системной функции (технический термин: «скрытая фрикция»), или же самой функции, могут тотально изменить результат повторяющегося процесса. Случайный расчет, не принимающий во внимания фрикции, не очень значим, поскольку мы при этом не способны узнать, где он должен закончиться в действительности. Это всегда будет иметь место, когда фрикция скрыта (occult friction)Можно быть полностью уверенным, что рост

трансформированной клетки в макроскопическую опухоль должен описываться намного более комплексными и непрерывно изменяющимися системными функциями, чем простое уравнение, используемое в вышеприведенном примере.

Малигнизированная клетка должна пройти более миллиарда делений (изменений) во взаимно адаптивной, чрезвычайно комплексной и продолжительно изменяющейся системе (организме). Таково определение рака в соответствии с терминологией Нобелевского лауреата Murray Gell-Mann.

Gell-Mann et al. (1994) показали, что, исходя из основных принципов, такой мультиповторяющийся (multi-iterative) процесс, как канцерогенез, является непредсказуемым79. Таким образом, заключение для радиогенных эффектов недоминирующих (над другими факторами) доз радиации не может, с фундаментальных позиций, быть предсказано.

2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫИмеет ли обсужденное выше академический интерес? Я бы

сказал, что нет. Определение радиационных рисков ныне в существенной степени основывается на теоретических соображениях.

Часто говорится, что применение ЛБК в радиационной защите подразумевает «сверхзащиту». Это неверно, поскольку мы не можем знать, действительно ли контрмеры устраняют бóльшие риски, чем

79 . Выделено мною. — Перев.235

[возникающие] риски при [мероприятиях] по снижению лучевых доз (...we have never know whether or not the counter-measures would imply greater risk than those avoided by the reduction of the radiation doses).

Радиационная защита не должна вредить здоровью. Позвольте следующую иллюстрацию.

Предыдущий директор Института радиационной защиты Швеции (Swedish Radiation Protection Institute), Gunnar Bengtsson отмечал (Bengtsson, 1986)80:

Имеется определенный тип информации, которая заслуживает обсуждения. Это касается защиты против очень малых рисков, о которых, возможно, большинство из нас даже не думает как об опасности. Например, тотальный риск рака в Шведском графстве Bohuslan много ниже, чем соответствующее среднее значение для всей Швеции, несмотря на тот факт, что уровень ЕРФ много выше именно в этом графстве. Таким образом, власти не могут рекомендовать людям выехать из этого графства из-за предполагаемого увеличения риска [индукции] радиогенного рака.

Сходным образом, указанный шведский Институт не запрещает фермерам использования удобрений, которые содержат те же самые количества испускающих -частицы веществ, как и те, которыми загрязнили их поля осадки после Чернобыля.

Нам сообщали, что после Чернобыля некоторые люди были эвакуированы в Киев из слабозагрязненных сельских районов на Украине. Однако частота рака в городах размером с Киев часто более чем на 20% выше, чем в сельских районах. Таким образом, эвакуация не уменьшила риск рака.

Когда первое издание цитированной выше книги «увидело свет», некоторые сомнения относительно гипотезы ЛБК появились даже у людей в МКРЗ и НКДАР. Нам было предложено делать усечение кривой «Доза — эффект» в некоторой подходящей точке в тех случаях, когда мы используем ее для целей прогноза {41}. Однако данный подход не был направлен на административные цели.

В таком случае встают два вопроса: как мы можем администрировать что-нибудь на основании теории, в которую не верим, и не окажемся ли мы в ситуации, против которой предупреждал Gunnar Bengtsson — в ситуации «неосторожного предостережения»?

Другой вопрос: как может одна единственная формула для всех типов рака применяться ко всем человеческим популяциям, живущим в совершенно разных условиях?81 Среди жертв в Японии имелось не менее чем 45% солидных раковых образований желудочно-

80 . Кавычек в оригинале цитаты не было.81 . Выделено мною. — Перев.

236

кишечного тракта. Такое высокое значение может быть объяснено тем фактом, что нормальная частота подобных опухолей является очень высокой у японцев. Нам не следует ожидать того же самого «спектра опухолей» в других облученных популяциях {42}.

Чтобы изучить предполагаемый стохастический характер рака, я82 исследовал ежегодную частоту рака в Швеции между 1973 и 1996 гг.

Две иллюстрации (рисунок) были получены из Шведского регистра рака (Swedish Cancer Registry —SCR); данные за 1973–1996). Между 1973 и 1996 гг. SCR приводит ежегодные частоты случаев рака, которые скорректированы по возрасту (age-adjusted), исходя из шведской переписи 1970 г. В 1973 г. население Швеции включало 4.016.330 мужчин и 4.026.488 женщин. К 1996 г. население увеличилось до 4.367.894 и 4.473.104 соответственно.

Ежегодные частоты случаев рака были исследованы линейным регрессионным анализом. Изменения в частоте между двумя последовательными годами проанализированы [by the c2-analyzed 2x2 contingency table method]; в основном по (Mantel and Haenszel, 1959).

Как показано на рисунке а, б, не менее чем 27% ежегодной частоты случаев рака между 1973 и 1996 гг. лежат вне 95%-х доверительных интервалов, если сравнивать их с частотами соответствующих предшествующих лет. Следует заключить, поэтому, что даже в больших популяциях прогноз эффектов малых и средних доз (или концентраций канцерогенных веществ) нельзя некритически основывать на статистической базе. Помимо прочего, мы не будем способны определить, должно ли наблюдаемое статистическое отклонение быть приписано облученному населению или же оно связано с группой контроля и, таким образом, действительно ли эффект обусловлен определенным агентом.

Не имеется никакой связи между частотой случаев рака у женщин и у мужчин. Например, в 1990 г. частота рака среди мужчин была значительно ниже, чем в 1989 г., в то время как для женщин обнаружена противоположная картина. Более того, имеется острый пик (sharp elbow) для частоты между 1978 и 1980 гг. Таким образом, в отличие от того, что было выявлено перед 1978 г., отмечено крутое повышение кривых между 1980 и 1996 гг. Если бы мы использовали подход, основанным на «статистическом предсказании», то ничего подобного ожидать было бы нельзя.

Исследования по графствам продемонстрировали, что не менее чем в 11-ти из 24-х шведских округов 95%-е доверительные интервалы для частоты случаев рака не включали среднюю норму для всей Швеции в течение периода времени 1973–1996 гг. Или, другими

82 . Автор данной статьи Gunnar Walinder.237

словами, там, где мы должны были ожидать один или, возможно, два округа с такой значительно отклоняющейся частотой рака, фактически имелось одиннадцать.

Рисунок. Частота случаев рака в Швеции в 1973–1996 гг. Представлена скорректированная по возрасту (исходя из переписи 1970 г.) частота случаев рака и лейкозов на 105 мужчин (а) и женщин (б). На каждом рисунке нанесены две отдельные линии регрессии для двух периодов времени: 1973/79 гг. — 1977/96 гг. (мужчины) и 1973/78 гг. — 1976/96 гг. (женщины). Значения, обозначенные темными квадратами, можно отнести к обеим линиям регрессии. Звездочки

238

обозначают величину отличий в частоте рака от значений предыдущих лет: * p < 0,05, ** p < 0,01 и *** p < 0,001.

239

Типичные сельские округа часто показывают сниженные частоты случаев рака по сравнению с более урбанизированными округами. В трех самых больших городах Швеции скорректированная по возрасту объединенная частота случаев рака была на 20% выше, чем для остальной части Швеции.

Этот результат не должен удивлять. Как указано выше, неопределенное действие неидентифицируемых факторов, таких как малые изменения в условиях жизни и т.д. (скрытые фрикции — occult friction) могут существенно изменять результат мультиповторяющегося (multi-iterative) процесса развития рака. Как можем мы знать, зависит ли наблюдаемый статистически значимый эффект от исследуемого агента, или же он обусловлен неизбежными существенными изменениями того же самого эффекта в контрольной популяции? Очевидно, что невозможно судить, действительно ли очень малая доза, являющаяся «недоминирующей» (по сравнению с другими, не лучевыми факторами) (Walinder, 1995), способна вызвать рак.

Более того, можно ли найти единственную математическую формулу, описывающую все зависимости «Доза — эффект»83.

Рисунок иллюстрирует дилемму эпидемиолога. Например, как он должен экстраполировать острые пики (elbows), обнаруженные для 1978–1980 гг. у населения Швеции, в начало 1970-х гг., когда, как он верит, происходило воздействие канцерогенного агента? Правдоподобно ли предположение, что кривые могут быть представлены как доказательство канцерогенных свойств агента? И сообщил бы он, или же нет, что до 1996 г. воздействие причинит более чем 14.000 случаев рака в Швеции?

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновываясь на принципах, мы не можем сделать никаких

заключений относительно биологических эффектов, включая канцерогенез, малых, «недоминирующих» лучевых доз. Это эпистемологическое заключение, видимо, подобно дуалистическим принципам неопределенности в математике и физике; см. например, принцип соответствия Нильса Бора (Niels Bohr complementarity princi-ple). Вопрос в том, имеются ли также подобные фундаментальные ограничения наших возможностей приобрести биологическое знание. Такие эпистемологические вопросы не могут обсуждаться в пределах областей биологии или медицины.

Позвольте, наконец, поднять фундаментальный, эпистемологический вопрос и мне. Как случилось, что люди верят, что одно из наиболее сложных биологических явлений, о которых мы знаем, типа зависимости от дозы радиогенного рака, может быть

83 . Выделено мною. — Перев.240

описано уравнением первого порядка, то есть прямой линией? Вы можете заметить, что не говорят, что частота рака как функция от дозы может быть аппроксимирована прямой линией, но требуют, чтобы зависимость была линейной84. Таким образом, линейный ответ рассматривается как характеристика радиогенного рака, позволяющая нам экстраполировать или интерполировать его даже вне диапазона дозы, в котором эффекты рака наблюдаются эпидемиологически.

Я не побоюсь сказать, что все это является одним из самых больших научных скандалов (scandals) нашего времени.

ЛИТЕРАТУРА1. Azzam, E.I., S.M. de Toledo, G.P. Raaphorst, and R.E.J. Mitohell. (1996).

Low-Dose Ionizing Radiation Decreases the Frequency of Neoplastic Transformation to a Level below the Spontaneous Rate in C3H 10T1/2 cells. Radiat. Res. 146, p. 369.

2. Bengtsson, G. (1986). Vad kan vi ISra av Tjernobyl. (Title in English: What can We Learn from the Chernobyl). The Swedish Radiation Protec-tion Institute, SSI-report, 86-14.

3. Gell-Mann, M. (1994). Kvarken och Jaguaren. (Title in English: The Quark and the Jaguar. Adventures in the Simple and the Complex). ICA Forlaget. Vasteras, Sweden.

4. Lindberg, W. (1968). Den Alminnelige Luftforurensning i Norge. (Title in English: The general Air pollution in Norway). (Thesis). Roykskaderadet. Oslo.

5. Mantel, N. and W. Haenszel. (1959). Statistical Aspects of the Analysis of Data from Retrospective Studies of Disease. J. Natl. Cancer Inst. 22, No. 4, p. 719.

6. Swedish Cancer Registry. (1973-1996). Cancer Incidence in Sweden. The National Board of Health and Welfare. Centre for Epidemiology.

7. Walinder, G. (1995). Has Radiation Become a Health Hazard. The Swedish Nuclear Training & Safety Centre.

8. Wolff, S., J.K. Wiencke, V. Afzal, J. Youngblom, and F. Cortis. (1989). The Adaptive response of Human Lymphocytes to very Low Doses of Ionizing Radiation: A Case of Induced Chromosomal Repair with the In-duction of Specific Proteins. In: K.F. Baverstock and J.W. Stather (Eds.). Low Dose Radiation. Taylor & Francis, p. 446.

84 . Курсив мой. — Перев.241

ЭФФЕКТЫ МАЛЫХ И ОЧЕНЬ МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Yannick NouailhetasБразильская Ассоциация Ядерной Энергии, WONUC, Бразилия

Nouailhetas Y. The effects of low and very' low doses of ionising radiation on human health. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 473–475.

Yannick NouailhetasBrazilian Nuclear Energy Association. WONUC Brazil

«Бразильская Ассоциация Ядерной Энергии» (Brazilian Nuclear Energy Association — ABEN), основанная в 1982 г. и расположенная в Рио-де-Жанейро, — неправительственная организация, которая объединяет работников нескольких секций ядерной отрасли. Задачами ассоциации являются пропаганда важности применения ядерной энергии в мирных целях, распространение исправленной и квалифицированной информации по ее использованию (например, при выработке электроэнергии), повышение качества продовольствия85, индустриальное применение, использование для медицины и здоровья, сохранение окружающей среды и др. области. Ассоциация составлена из более чем 800 профессионалов и 10-ти институтов.

«Бразильская Национальная Комиссия по Ядерной энергии» (Brazilian National Commission of Nuclear Energy — CNEN) ответственна за все аспекты, связанные с радиологической защитой, за инструкции и нормы, которые основаны на рекомендациях МКРЗ, главным образом МКРЗ 26 и 30.

Предприятия, обрабатывающие радиоактивный материал, входят в состав двух главных категорий: ядерные и радиоактивные средства обслуживания. В области «Ядерных средств» (Nuclear Facilities) имеются два сооружения по горнодобывающей урановой промышленности и обогатительные сооружения, одно — по изготовлению элементов ядерного топлива, две АЭС, исследовательские реакторы, лаборатории и центры развития ядерной технологии. «Радиоактивные средства» (Radioactive Facilities) включают ядерную медицину, радиотерапию, промышленность (измерительные приборы, рентген, облучатели, и т.д.), лаборатории и исследовательские учреждения.

85 . Имеется в виду радиостерилизация и повышение урожайности путем облучения семян.

242

Число работников, связанных с ионизирующей радиацией в Бразилии, составляет около 50.000. «Бразильская Национальная Комиссия по Ядерной энергии», как регулирующий полномочный представитель, является ответственной за лицензирование и наблюдение за ядерными и радиационными сооружениями, а также за аспектами лучевой защиты, связанными с работниками, населением и окружающей средой.

В соответствии с правилами, «Бразильская Национальная Комиссия по Ядерной энергии» не подвергает сомнению ежегодные пределы эквивалентной дозы, рекомендуемой МКРЗ, но ищет способы выполнения операторами принципа ALARA86, обращая, возможно, меньшее внимание на «принцип оправдания».

Однако часто работа регулирующего (нормирующего) органа подвергается сомнению менеджерами ядерных и радиоактивных средств обслуживания применительно к предложенным пределам дозы, главным образом для отдельных индивидуумов. В стране с важными социальными проблемами, имеющей области с высоким ЕРФ, это — неподходящее затраты для обслуживания ежегодных эквивалентных доз менее чем 1 мЗв, возникающих от антропогенной деятельности. С другой стороны, неправительственные организации, стремящиеся к защите окружающей среды и к повышению качества человеческой жизни, такие как университеты, журналисты, политические деятели и некоторые другие ассоциации, а также правительственные организации, связанные с охраной здоровья и окружающей среды, всегда подвергают сомнению эффективность мер по радиационной защите, осуществляемых в стране.

Для первой группы, «Бразильская Национальная Комиссия по Ядерной энергии», как ответственная за выполнение юридически установленных требований по радиационной защите, может просто устанавливать, что все нормы и инструкции должны выполняться. Относительно второй группы главным становится вопрос: может ли 1 мЗв в год стимулировать развитие рака? В соответствии с МКРЗ — да; но (и также в соответствии с МКРЗ), риск, обусловленный этой дозой, является приемлемым.

Очень трудно объяснить населению и местным политическим деятелям, что такое-то ядерное средство, которое будет установлено на их участке, должно привести к увеличению числа раковых образований у местного населении, но, однако, риск все же приемлем. Почему население должно принять такой риск? Как сделать понятным, что наложенное ограничение дозы является только осторожным предположением, принятым МКРЗ в соответствии с ситуацией, когда не

86 . «Столь низко, сколь разумно достижимо».243

имеется окончательных данных о биологических эффектах низких доз радиации?

С другой стороны, трудно получить поддержку исследований по эффектах малых или очень малых доз радиации на любую биологическую систему. Отрицательный ответ часто сопровождается аргументацией, согласно которой в предложенном диапазоне доз ничего не может быть обнаружено. Это касается главным образом исследований по генетическим мутациям, по популяционным и наследственным эффектам.

С этой точкой зрения следует спорить: если биологические эффекты малых доз радиации не могут быть обнаружены в биологических системах, почему бы не принять, что они просто не существуют?87 {43}.

После более 50-ти лет, прошедших под догмой гипотезы ЛБК, связь рак — ионизирующая радиация кажется настолько сильной, что не подвергается сомнению. В противном случае сказавший такое становится диссидентом, защитником ядерной промышленности и т.д. Так, над национальными и интернациональными регулирующими (нормирующими) органами довлеет идея, что любого воздействия ионизирующей радиации надо избегать даже тогда, когда оно значительно ниже ЕРФ.

Остается центральный вопрос: не лучше ли отказаться от «осторожного подхода», принятого МКРЗ, даже приняв положение, что Комиссия права относительно вопроса о малых дозах? (can be right in re-lationship to the low doses subject?)

«Осторожный подход», принятый МКРЗ, связан с фактом, что исследования биологических эффектов низкоуровневой радиации не окончательны. Но они не окончательны, поскольку принятые критерии для оценки возможных биологических эффектов до сих пор не позволяют сделать никакого заключения. Для малых и очень малых доз эпидемиологические исследования также не окончательны. Любая оценка дозы — почти фантазия, если принять во внимание все сопутствующие аспекты неопределенности в ее определении. Эта неопределенность начинается с получением данных о радиоактивности и увеличивается с преобразованием этих данных в поглощенную дозу и позже в эквивалентную дозу. Представление гипотезы ЛБК для расчетного риска радиологических воздействий — еще одна неопределенность, которая будет добавлена к целому.

Система, принятая МКРЗ — накопление неопределенности. Затем такие накопления становятся нормативами, действуя как закон и приобретая статус «абсолютной истины» или «предмета, который не

87 . Выделено мною. — Перев.244

может обсуждаться». Вследствие такого положения широкие слои населения считают, что радиация всегда приводит к раку, независимо от поглощенных доз и от условий, в которых произошло облучение. Для широкого населения не имеет значения ЕРФ и нормальная частота раковых образований в популяции. Если есть ядерная установка, то, конечно, все появившиеся возле нее раковые образования будут оцениваться применительно к ней. Пациентам и их родственникам важно найти виновное юридическое лицо, которое взяло бы ответственность за вызванный ущерб. Ситуация повторяется, когда болезнь развивается у работника. Если какая-либо «лучевая жертва» ищет юридическую компенсацию за ее боль, то все судьи будут к ней благосклонны, потому что в соответствии с рекомендациями МКРЗ любое увеличение дозы, даже очень малое, может приводить к канцерогенезу, и каждый, кто связан с радиационной защитой, должен согласиться с этим решением.

Недостаток знания об активном ответе организма человека на воздействие ионизирующей радиации может привести к тому, что в будущем использование ядерной энергии станет невыполнимым с последующей потерей всех ее выгод.

Об эффектах радиации известно следующее:1) При взаимодействии с системой радиация передает энергию ее

молекулам, которые подвергаются ионизации.2) Ответом на внедрение индуцированных излучением ионов

является генерация свободных радикалов, которые, взаимодействуя друг с другом или с молекулами системы, восстанавливаются. Результат такого восстановления — разрушение молекул и появление неблагоприятных «конструкций» в системе.

Однако в специфическом случае живых систем имеются механизмы, которые управляют феноменами появления ионов в системе. Более того, свободные радикалы после облучения могут быть инактивированы. Эта инактивация связана с определенными ферментами, системами транспорта электронов и другими веществами, которые могут быть определены химическими и физическими методами. Помимо этого первичного биологического барьера к действию радиации, имеются и другие механизмы, репарирующие повреждения ДНК, имеются системы, которые позволяют устранить клетки, не способные к репарации, системы контроля за качеством гамет и другие бесчисленные процессы и факторы.

Следует подчеркнуть, что биологические системы не остаются пассивными к воздействию ионизирующей радиации и возникает следующий вопрос, на который надо иметь ответ: какова природная способность биологической системы по контролю над радиационными эффектами?

245

Инициативу WONUC в организации «Первой конференции по эффектам малых и очень малых доз ионизирующей радиации на здоровье человека» нужно только приветствовать. Однако при анализе предложенной научной программы могут появиться опасения за ее результаты. Фактически, все предложенные предметы были исчерпывающе обсуждены МКРЗ и, тем не менее, там не пришли ни к какому заключению.

Стремясь вперед к разрешению тупиковой ситуации для малых и очень малых доз, «Бразильская Ассоциация Ядерной Энергии» предлагает принять во внимание при создании «Основ», которых должна придерживаться ядерная отрасль, некий базис, главная цель которого состояла бы в том, чтобы мотивировать, финансировать и поддерживать контракты для групп компетентных исследователей в области биохимии и биологии малых доз. Должна быть принята во внимание и установка новых критериев по определению интервала доз, совместимого с жизнью.

В зависимости от результатов, полученных от вышеупомянутых «Основ», новые рекомендации ныне должны учитывать реальные факты, а не «большое количество неопределенности», как до сих пор.

246

КОНТРОЛЬ ЗА НИЗКОУРОВНЕВЫМ РАДИАЦИОННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ: НАСТУПИЛО ЛИ ВРЕМЯ ПЕРЕМЕН?

Roger ClarkeПрофессор, председатель Комиссии по радиационной защите

Clarke R. Control of Low Level Radiation Exposure: Time for a Change? In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 25–33.

Professor Roger ClarkeChairman, International Commission on Radiological Protection

РЕЗЮМЕИспользуемые МКРЗ значения для канцерогенных рисков

низкоуровневой ионизирующей радиации подвергаются сомнению, поскольку есть мнения, что они могут как завышать, так и занижать эффекты. Из представленной публикации следует, что, поскольку эпидемиологические данные всегда будут ограничены диапазоном малых доз, для оценки биологических рисков чрезвычайно важно понимание клеточных механизмов канцерогенеза. Проведен анализ причин, объясняющих, почему возникла дискуссия с МКРЗ, в особенности, по проблеме ЛБК. В результате рассмотрения имеющихся проблем, Главная Комиссия МКРЗ в настоящее время предлагает более простой, пересмотренный подход, основанный на концепции «Контролируемой дозы» («Controllable Dose»). Философия подхода базируется на индивидуальной основе и представляет собой отход от принципов Комиссии, связанных с ориентацией на социальные критерии и понятие «Коллективная доза». Обсуждаются последствия для радиологической защиты такого изменения политики Комиссии. Комиссия ожидает, что ее идеи будут обсуждены при повторном рассмотрении рекомендаций МКРЗ.

1. ВВЕДЕНИЕ

Прошло десять лет с тех пор, как МКРЗ разработала проект, который должен был лечь в основу Рекомендаций 1990 г. Совещания и консультации помогли Комиссии сформулировать свои цели и философию. Начиная с Публикации 60 (Publication 60), Комиссия разрабатывала свою политику в отношении ряда проблем, в частности, контроля за воздействием излучения Радона-222, критериев для вмешательства после несчастного случая, контроля за профессиональным облучением и мероприятий при удалении радиоактивных отходов.

247

В последние годы, однако, были поставлены вопросы относительно факторов риска при облучении в малых дозах. В представленной работе обсуждается позиция МКРЗ в этой области и дан анализ причин, почему эти вопросы возникли. Предложены некоторые подходы, которые позволяют сделать защиту менее сложной. Обсуждены и суммированы положения Рекомендаций 1990 г.; ожидается, что предложения Комиссии должны быть широко обсуждены как часть процесса, ведущего к более четкому формулированию ее политики защиты.

2. КАНЦЕРОГЕННЫЕ РИСКИ РАДИАЦИИ НИЗКОГО УРОВНЯ

2.1. Эпидемиологические свидетельстваНекоторые из наиболее критических мнений в области

радиационной защиты связаны с оценкой риска возникновения избыточных случаев рака после облучения популяций людей в малых дозах [1, 2, 3, 4]. Наибольшая трудность состоит в том, что эпидемиологические подходы (типа использованных при изучении оставшихся в живых после атомных бомбардировок в Японии), позволяют идентифицировать избыточный риск только для доз около 50–100 мГр [5]. Некоторые исследования оставшихся в живых жертв атомной бомбардировки демонстрируют отсутствие избыточного риска для доз менее 200–300 мГр. Кроме того, существуют и другие когорты, в которые показано появление значимых рисков только при еще более высоких дозах, чем в японских работах.

Ниже доз в несколько сотен мГр статистическая значимость [расчетов рисков] прогрессивно теряется, поэтому прямые оценки риска развития рака у населения всех возрастов становятся все более и более трудными и, наконец, невозможными.

Более низкие фоновые значения для частоты рака у детей позволяют рассчитать радиационный риск in utero для дозы приблизительно в 10 мГр [3, 6], хотя эти исследования и оспариваются.

Однако вопросы оценки рисков для профессионального облучения и при воздействии радиационного фактора окружающей среды все же остается.

Экспериментальные ограничения создают, по существу, ту же самую статистическую проблему при исследовании канцерогенеза у животных. Тем не менее, за последние десять лет прогресс в биологии, обусловленный в основном прогрессом в молекулярной генетике, позволил получить сведения, все более и более дополняющие эпидемиологические данные [2, 4].

248

2.2. Механизмы канцерогенезаОчевидно, что клеточная ДНК, локализованная в хромосомах

ядра, является основой при формировании спонтанно возникающих и индуцированных канцерогенами опухолей у людей и экспериментальных животных [3, 4]. Повреждения ДНК являются начальным этапом развития опухоли, протекающего через генные и хромосомные мутации, часто специфичные для различных типов опухолей.

Показано, что способность облученных клеток к репарации повреждений ДНК служит фактором, снижающим риск опухолеобразования и мутаций. Некоторыми исследователями используется в качестве аргумента положение о том, что малый уровень повреждений ДНК после воздействия в низких дозах позволяет провести полную и безошибочную репарацию [этих повреждений]. Согласно указанному предположению, риск опухолеобразования становится ощутимым только после облучения в высоких дозах, когда репаративная способность истощается. Сторонники этой гипотезы подкрепляют свою аргументацию данными об огромном уровне спонтанных повреждений ДНК, возникающих в клетках в гораздо большем количестве, чем обусловленные воздействием малой дозы ионизирующей радиации (например, дозы 200 мГр). В результате возникает вопрос: как в таком случае может появиться избыточный риск рака после облучения в столь низких дозах?

Но большой массив данных демонстрирует слабое звено приведенной гипотезы [4]. Оказывается, что спонтанно возникающие повреждения ДНК отличаются химической простотой; являются преимущественно ОР и легко репарируются клеткой с очень низкой частотой ошибочной репарации, так что скорость мутагенеза низка. Напротив, повреждение ДНК, произведенное кластерами ионизации в пределах одного трека частицы, обычно не является химически простым и может иметь комплексную форму (ДР). Эти сложные повреждения труднее подвергаются корректной репарации и, поэтому, частота мутационных последствий много выше, чем обусловленная спонтанными повреждениями ДНК.

В соответствии с подобными наблюдениями, зависимость «Доза — эффект» для генных и хромосомных мутаций продемонстрирована как приблизительно линейная вплоть до дозы около 25 мГр, которая является статистически нижним пределом их обнаружения. В настоящее время существуют свидетельства, поддерживающие представление о том, что ионизирующая радиация действует наиболее значимо на ранней фазе инициации развития опухоли, стимулируя потерю специфического гена в стволовых клетках [7].

249

Хотя имеются серьезные основания полагать, что репарация повреждений ДНК в клетках может существенно уменьшить риск радиационного опухолеобразования, имеющиеся факты не поддерживает мнение, что репарация после воздействий в низких дозах способна полностью устранить указанный риск. Гипотеза о пороге дозы (основанная на постулате, что облучение в малых дозах стимулирует дополнительную способность к репарации ДНК) испытывает недостаток адекватных подтверждений и не в состоянии решить комплекс проблем, связанных с повреждениями ДНК, о которых сказано выше [7].

При отсутствии прямых информативных количественных данных о радиационном опухолеобразовании, зависимость эффекта от величины малых доз должна быть оценена по косвенным сведениям, связанным с клеточными механизмами, участвующими в этом сложном процессе.

По существу, данное суждение основано и будет продолжать основываться на заключении «Веса доказательств» («Weight of evidence»), так как не имеется никаких перспектив, что существование нижнего порога дозы для индукции опухоли может быть доказано или опровергнуто окончательно. В соответствии с современными данными (которые поддерживаются и нами), имеется свидетельский вес против концепции порога дозы. Данное положение подтверждается существующим мнением (judgement) о том, что риск опухолеобразования повышается как простая функция от дозы даже при очень низких дозах и мощностях доз. Но это, однако, не свидетельствует, что пороги дозы при индукции опухолей биологически невозможны. Действительно, работы на экспериментальных животных демонстрируют для некоторых типов опухолей и некоторых типов облучения существование порога. Одним из возможных объяснений подобных данных является то, что в определенных ситуациях необходимо превысить степень нормального [видимо, фонового. — Прим. пер.] повреждения ткани прежде, чем произойдет развитие опухоли.

В то же время, в случае стрессорного воздействия важным является то, что [предлагаемые] мероприятия в рамках системы радиационной защиты должны быть настолько простыми, насколько это возможно. Они должны сосредотачиваться на главной совокупности всех соответствующих данных, а не только на неизбежных биологических курьезах и исключениях.

Те же самые общие соображения следует использовать при рассмотрении противоречия более современного происхождения, чем порог дозы, а именно — индуцированной радиацией нестабильности генома [9].

250

Как указывается в некоторых исследованиях [10], обнаружение этого явления бросает вызов концепциям радиационной защиты. Из нестабильности генома следует то, что риски могут быть бóльшими, чем оцененные в настоящее время. Нестабильность генома может обусловливать риск опухолеобразования или же другие возможные эффекты, неблагоприятными для здоровья. Таким образом, даже если получить прямые эпидемиологические оценки риска рака, подобные оценки не будут иметь никакой значимости для соображений, на которых основано проектирование риска. Однако, развитие этой новой области, связанной с возможностью относительной недооценки риска низких доз, дает интересный контраргумент для дебатов по дозовому порогу. Данный аргумент полностью свидетельствует против мнения сторонников порога.

В заключение надо отметить, что, по мнению МКРЗ, в настоящее время «Вес доказательств» говорит в пользу предположения о том, что радиационные воздействия являются повреждающими даже при самых малых дозах. Хотя апоптоз, клеточный «надзор» (surveillance), иммунные и адаптивные ответы являются реальными процессами, они, вероятно, могут изменить только форму кривой «Доза — эффект», но не являются доказательствами существования порога [2, 4].

Главным в политике беспороговой зависимости стохастических эффектов является то, что существование некоторого конечного риска должно быть принято при любом уровне защиты. То есть, нулевого риска никогда нельзя достигнуть (ophion). Указанные соображения приводят к трем принципам, которые отражают текущую политику Комиссии: Оправдание Сделать больше пользы, чем вреда; Оптимизация Максимизировать это превышение пользы

над вредом; Ограничения Индивидуальный риск не должен быть

недопустимым.(Justification Do more good than harm;Optimisation Maximise the margin of good over harm;Limitation Individual risk should not be unacceptable.)

3. Какова проблема?Следует спросить: откуда появились противодействия так

называемой гипотезе ЛБК?Загрязнение земли — проблема многих стран. Оно возникает в

результате случайных выбросов, как, например, при аварии на ЧАЭС, и при такой деятельности, как испытание ядерного оружия в атмосфере.

251

За загрязнение несут ответственность также заводы, выпускающие люминесцентные соединения (luminising), использующие радий и др.

Имеется специфическая проблема утилизация ядерной аппаратуры (nuclear facilities), старых реакторов и средств, используемых при изготовлении оружия. Все это требует значительных сумм, и некоторые думают, что если потратить достаточно денег, то можно достичь низких уровней остаточного загрязнения. Если загрязненная земля не очищена и имеются общественные опасения, то всегда в ряде стран будут существовать общественные движения, доказывающие, что риск от загрязненной окружающей среды слишком велик. Эти опасения ведут к желанию некоторых людей, с целью снизить расходы, ввести порог для зависимости «Доза — эффект». Проблема, прежде всего, заключается в непрофессиональном облучении населения.

Другой аспект опасений — использование «Коллективной дозы», при которой складываются бесконечно малые дозы для, по существу, бесконечно большого населения с широким ареалом проживания. В результате обсуждается необходимость использования огромных денежных ресурсов сегодня для защиты будущего. МКРЗ уже начал заниматься этим, рекомендуя в Публикации 77 разукрупнение единой коллективной дозы на диапазоны индивидуальной дозы и периода времени, в течение которого она была получена. Это является предостережением против использования оценок полученных доз и эффектов для здоровья в далеком будущем [12].

4. Трудности порогаПростая пропорциональная зависимость имеет важное

практическое значение, так как позволяет дозе в пределах органа или ткани быть усредненной по этому органу или ткани; дозы, полученные в разное время, могут быть сложены; а дозы от одного источника можно рассматривать независимо от доз от других источников.

Эти практические аспекты имеют преимущественную важность в радиационной защите из-за сложности распределения дозы, из-за места и времени, и из-за вездесущего присутствия естественных источников радиации. Если бы пороговые зависимости были бы широко применены при разработке радиационной защиты, то возникли бы очень значительные трудности. Пороговые отношения существуют для детерминированных эффектов, но уровни доз, рассматриваемые радиационной защитой, лежат значительно ниже этих порогов. Когда это не так, как в радиотерапии, то преобладающим является единственный источник дозы, в результате чего взаимодействием между различными источниками можно пренебречь.

252

Одним из примеров сложностей, возникающих при широком применении пороговой зависимости, является взаимодействие профессионального и непрофессионального облучения (за счет естественных источников и при медицинской радиаодиагностике). Для контроля риска необходимо фиксировать все полученные дозы, и, поэтому, если учитывать порог, то защита в соответствии с проектом практически невозможна.

Истинно сказано, что наука все более и более оценивается в судах, а не в национальных академиях. Все с большей вероятностью проблема решается судьями и жюри [jury — присяжными], именно они должны быть убеждены относительно существования порога и, таким образом, отсутствия каких-либо рисков при малых дозах радиации.

Как отмечалось выше, имеется неясность относительно рисков, оцениваемых с точки зрения биологии и эпидемиологии, хотя всегда следует помнить, что воздействия являются приращениями над существующим ЕРФ (составляющим порядка нескольких мЗв в год). В связи с недостатком строгих научных доказательств, должен быть рассмотрен новый подход к проблеме радиационной защиты.

5. Замешательство (Confusion)МКРЗ дал ясно понять, что существующая система защиты

различается применительно к воздействиям, которые добавляют дозы и риски, и вмешательствам, которые уменьшают дозы и риски [12]. Предел дозы обусловлен суммой доз от ограниченного набора источников или случаев [обстоятельств] и, вдобавок, часто неправильно истолковывается, так как в качестве лимита иногда принимается средняя граница между безопасным и опасным. В частности, для воздействий на людей имеется неясность при использовании в качестве предела ежегодной дозы значения в 1 мЗв, поскольку уровень экспозиции для радона в домах должен быть установлен между 3 и 10 мЗв в год. Поэтому при несчастном случае, когда люди особенно ждут защиты, ограничение дозы не применяется, и «вмешательство» не осуществляется до тех пор, пока дозы не окажутся в диапазоне от 5 до 50 мЗв.

Рекомендации МКРЗ применительно к действию радионуклидов используются для контроля при защите от одиночных источников путем оптимизации в пределах индивидуального максимального ограничения дозы до 0,3 мЗв в год [12]. При несчастных случаях было предложено учитывать уровни воздействия с целью его уменьшения, однако не имеется международного руководства по уменьшению воздействий. При каком уровне дозы может быть

253

продолжено проживание? Конечно, при дозе более чем 1 мЗв в год88, и если новое население перемещается извне в зараженную область, действителен ли этот подход, при котором применяется предел дозы, равный 1 мЗв? Отсюда возникает вопрос — применимы ли вообще на практике принципы защиты в населенном пункте после несчастного случая? Применим ли предел в 1 мЗв при использовании следующего подхода: если дом строится в области высокого ЕРФ, а люди переселяются в него из областей с более низким ЕРФ? Строгое применение практики, предложенной в Публикации-60 МКРЗ, может указывать, что это так.

Приведенные ситуации не укладываются в рамки определений «Практики» или «Вмешательства»; в связи с чем философию радиационной защиты полезно было бы пересмотреть вновь с целью развития альтернативы используемой в настоящее время логически последовательной структуры защиты. (These are situations that do not eas-ily fall into the current definitions of practice or intervention; radiological protection philosophy might usefully be re-examined in order to develop an alternative logically consistent framework for protection to that used at present.)

Некоторые мысли представлены для обсуждения, и сделана первая попытка обсудить три категории лучевого воздействия (профессионального, медицинского и облучения населения) в рамках существующей системы защиты. Представленная схема является, скорее, дополнительной, а не направлена на фундаментальное изменение в системе радиационной защиты.

Отмеченные трудности и неопределенности при оценке рисков от низкоуровневого облучения заставили МКРЗ рассмотреть вопрос о том, не имеется ли некоторого альтернативного способа контролирования дозы. В соответствующих предложениях была сделана попытка упростить систему защиты.

6. Возможный путь впередПри защите индивидуумов от повреждающих эффектов

ионизирующей радиации важен контроль за дозой, независимо от источника воздействия. В связи с этим, сначала дадим следующее определение:

«Контролируемая доза» — это доза или сумма доз для одного индивидуума от отдельного (particular) источника, который может быть проконтролирован любыми способами».

Подобные дозы могут быть получены на работе, во время медицинского обслуживания и от радиационного фактора окружающей

88 . Видимо, имеется в виду предел дозы в 1 мЗв.254

среды (искусственные источники радионуклидов и повышенный ЕРФ, включая эффекты радона). Термин охватывает дозы, полученные, например, от радона и за счет излучения, которое может иметь место в будущем (например, от воздействия новых источников или после фактического или потенциального несчастного случая). Это не относится к радиационным воздействиям, которые нельзя проконтролировать, типа космической радиации на уровне земли, но относится к высоким уровням ЕРФ.

Ранее МКРЗ подчеркивала социальные критерии, используя коллективную дозу, суммированную по всем населенным пунктам и по всем случаям, преимущественно в аспекте анализа соотношения выгоды и стоимости, чтобы определить оптимальные затраты при контроле над источником. Ныне развивается направление, основанное на более индивидуальной философии, предпосылками которой являются представление концепции ограничения на оптимизацию источника и рекомендации Комиссии по разукрупнению Коллективной дозы [12].

255

7. Принцип.Философия защиты по контролируемой дозе основана на

индивидууме. Если индивидуум достаточно защищен от одиночного источника, то это является достаточным критерием контроля над этим источником. Принцип:

Если риск нанесения вреда здоровью у наиболее подвергавшегося воздействию индивидуума является незначительным (trivial), то и полный риск незначителен, независимо от того, сколько людей подверглось воздействию.

Значение уровня контролируемой дозы зависит от ее величины, выгоды для этого индивидуума89 и легкости мероприятий по сокращению или предотвращению дозы. Будет, конечно, иметься некоторый уровень дозы, при котором контроль окажется принудительным. Это ясно в аспекте предотвращения детерминированных эффектов при несчастных случаях или при защите здоровых тканей во время медицинских процедур, требующих высоких доз облучения.

Дозы от нескольких сотен мЗв до нескольких Зв приводят к детерминированным последствиям различных типов в зависимости от того, является ли облучение острым или хроническим. Помимо радиотерапии, с такими дозами имеет дело радиология, когда возникает ситуация, угрожающая жизни. В других обстоятельствах подобные воздействия будут полностью недопустимы для индивидуума, за исключением спасения в критическом положении. Указанные ситуации находятся вне возможностей предложенной схемы контролируемого набора дозы.

8. Контролируемая дозаПредлагаемая здесь философия для контролируемых

воздействий, которая, в сущности, установлена в соответствии с режимом контролируемых доз, демонстрирует различное их значение в аспекте индивидуального фатального риска рака. Кроме того, представляются критерии для контролируемых доз в норме, при несчастных случаях или в медицинских ситуациях.

Таким образом, наибольшая доза, которая в норме будет допускаться перед контролем, установлена определенно, и она находится в диапазоне до нескольких десятков мЗв, хотя и может быть набрана в течение ряда лет. Она включает inter alia: Переселение людей после несчастного случая имеет целью

предотвратить накопление в течение жизни дозы, равной 1 Зв, что соответствует около 10 мЗв за первый год.

89 . От облучения, например, в медицинских целях.256

Профессиональный предел дозы составляет 20 мЗв в год. Верхний оправданный (justified) предел для воздействия радона в

домах имеет значение 10 мЗв в год. Компьютерная томография (около 30-50 мЗв). Нижний предел предотвращенной (averted) дозы, выше которой

эвакуация рекомендуется после несчастного случая (50 мЗв).Уровень индивидуального риска, возникающего после

воздействий в дозах несколько десятков мЗв, имел бы порядок 1 на 1000 или 1 на 10-3. В то же время, хотя подобные дозы не столь высоки для индивидуума, чтобы быть полностью недопустимыми, они находятся на уровне тех, для которых возникают вопросы относительно дозы и связанным с ней фатальным риском, которого можно избежать при определенных мероприятиях. Такие мероприятия могут изменять образ жизни, или, как в случае с компьютерной томографией, могут быть основаны просто на убеждении, что требуемую информацию нельзя получить другими средствами, например, магнитным резонансом (то есть, с помощью других медицинских процедур).

Контролируемые дозы вообще не должны превышать этого уровня, поэтому фактические или потенциальные дозы, приближающиеся к нему, позволяются только в тех случаях, когда индивидуум получает выгоду, или же указанные дозы нельзя снизить или предотвратить без существенного нарушения образа жизни.

При уровнях контролируемой дозы порядка нескольких мЗв воздействия не должны вызывать большого опасения с точки зрения здоровья индивидуума. ЕРФ составляет приблизительно 2–3 мЗв в год, а если исключить воздействия радона, то — 1–2 мЗв. Типичные воздействия должны быть в диапазоне: Нижний уровень оптимизированного диапазона для радона (3 мЗв). Нижний уровень при простых контрмерах (sheltering — защита, KI)

после аварии (5 мЗв). Лимит дозы для населения (1 мЗв). Простая диагностика рентгеновским излучением (несколько мЗв).

Можно предпринять определенные меры для уменьшения этих воздействия или предотвращения их, особенно, когда индивидуум не получает никакой выгоды. Таким образом, от контролируемой дозы в несколько мЗв и выше становится все более и более желательно уменьшить или предотвратить дозу, что зависит как от осуществимости выполнения сего мероприятия, так и от того, получает ли индивидуум материальную выгоду от воздействия (например, при ежегодном профессиональном облучении или от ненужных радиационных медицинских экспертиз). В подобном случае фатальные риски достигли бы уровня 10-4, или 1 на 10.000.

257

В сущности, это доза, которая находится под вопросом. Если медицинская процедура предусматривает дозу в несколько мЗв, то возникает вопрос, может ли альтернативная процедура дать требуемую информацию. Об этом нужно знать даже в том случае, если имеется выгода для пациента.

Сходным образом, если работник получает более нескольких мЗв, желательно проконтролировать, чтобы накопленные дозы были столь низки, сколь это совместимо с его работой. Для населения подобные мероприятия необходимо рассмотреть вновь.

Дозы ниже уровня в 1 мЗв также должны подвергаться контролю. В связи с использованием источников радиации, Комиссия МКРЗ установила максимальную дозу от одиночного источника для населения в размере 0,3 мЗв в год [12]. Соответствующий (associated) уровень фатального риска рака при этом равен около 10-3 в год. Такой уровень дозы составляет приблизительно 10% от полной дозы за счет ЕРФ и имеет тот же самый порядок, что и вариации в естественной радиации (включая радон) в разных областях мира {44}. Этот уровень необходимого или ненамеренного риска является максимально допустимым для населения.

Для сравнении, уровень риска смертности в 10-6 за год обычно расценивается как незначительный, и соответствующая ежегодная доза, составляющая около 10–20 мкЗв, использована для выработки критериев международного или европейского агентств по стандартам безопасности (Inter Agency or European Basic Safety Standards) [13, 14]. При облучении в таких дозах не имеется никакой потребности в защите индивидуума.

Уровни доз, обсужденные выше, представлены на рисунке [в статье не приведен. — Прим. пер.] вместе с дозами, которые являются результатом применения существующей системы защиты для различных случаев. Не имеется никакого различия между однократными дозами и теми, которые могут быть получены неоднократно. Это упрощение сделано для лучшего понимания. Сюда же спорно включены медицинские воздействия. Возможно, однако, что это поможет дать населению более широкий взгляд на дозы и риски, поскольку все ситуации, которые ведут к данным числовым значениям, помещены на шкале с единым масштабом.

9. Практическое решениеПредложенный путь может заключаться в разработке единого

максимального уровня контролируемой дозы.Значения должны составлять около 20–30 мЗв в год90.

90 . Выделено мною. — Перев.258

Дозы, которые значительно выше этого уровня, могут быть накоплены только в результате неконтролируемых ситуаций, при несчастных случаях или же при необходимых медицинских процедурах. Может быть, предпочтительнее, чем величина предела, использование термина «Уровень воздействия» («Action Level»). Именно он должен быть принят, если контролируемые дозы (фактические или проектируемые) находятся выше этого уровня.

Менеджмент контролируемых доз ниже «Уровня воздействия» может быть связан с определением излучения от индивидуальных исследованных источников. (The management of controllable doses below the Action Level would be by individual-related source-specific Investigation Levels). Должны быть выработаны различные мероприятия для снижения облучения от источников или по переселению людей. Такой менеджмент может включать, например, уменьшения облучения от естественных источников, в результате медицинских процедур, от радона в домах, от других природных радионуклидов или в результате аварий. Необходимость отличать «Практику» от «Вмешательства» более не потребуется. Этот исследуемый уровень91, составляющий около нескольких миллизивертов в год, позволил бы провести изучение с целью узнать, нельзя ли снизить его с помощью чего-нибудь простого.

В пределах данной схемы, воздействия, соответствующие долям мЗв, будут максимумом, который может быть разрешен индивидууму населения от отдельного источника, независимо от числа таких источников — от облучения в больницах, от электростанций, в результате рентгенодиагностики, работы датчиков задымления и т.д. С этими источниками обращались бы независимо, потому что шанс одного индивидуума подвергнуться воздействию всех источников весьма мал, и фактически такие воздействия вряд ли составили бы более чем доли мЗв.

На самом нижнем уровне, дозы в несколько десятков микрозивертов могли бы рассматриваться как столь низкие, что они лежат ниже всяких опасений и не должны регулироваться. Не имелось бы никакой потребности в любой системе защиты ниже этого уровня.

10. ПоследствияПредложения, представленные здесь, переносят первичный

акцент для системы защиты на индивидуума, соответственно ограничивая источники, которые могут быть разумно проконтролированы. Принципы оправдания и оптимизации, предлагаемые Комиссией, должны быть затем пересмотрены. Так как радиационная защита, по существу, играет незначительную роль в

91 . То есть тот, который можно определить.259

решении правительства оправдать начало или продолжение использования радиации, нужно ввести соображения относительно понижения (dropping) «принципа оправдания» (justification) системы МКРЗ.

Существующий принцип оптимизации следует переработать, и должно быть внедрено точное руководство по его применению. Это потребует замены принципа «Столь низко, сколь разумно достижимо» (ALARA), связанного с анализом соотношения выгоды и стоимости и с использованием коллективной дозы, на другой принцип, когда индивидуальная доза является определяющим критерием. На реальность данного подхода, может быть, указывает то, что число людей, на которых воздействуют самые высокие уровни доз, является определяющим в рассматриваемом принципе.

Принципы защиты могли бы тогда основываться: На контроле дозы для репрезентативного члена группы,

получившего максимальный уровень воздействия. На гарантии, что полученная доза «Столь низка, сколь это реально

достижимо на практике».Данные принципы известны как «Контроль»(«управление») и

«ALARP».В результате имелись бы значительные возможности для

упрощения системы защиты и устранения неопределенности, которая связана с отсутствием различий между «Практикой» и «Вмешательством».

Этого, вероятно, вполне достаточно для МКРЗ, чтобы установить следующее: «стандарты контроля за окружающей средой, позволяющие защитить человека в той степени, которая кажется желательной в настоящее время, будут гарантировать, что и другие воздействия не внесут вклад в спектр рисков». Преимущество системы «Контролируемая доза» состоит в том, что она может облегчать развитие стратегии защиты от факторов окружающей среды применительно к радиационным, и делать последние более совместимыми с другими агентами окружающей среды. (It is probably no longer sufficient for ICRP to state its belief that “the standard of environmental control needed to protect man to the degree currently thought desirable will ensure that other species are not put at risk”. An advantage of the controllable dose system is that it may facilitate the development of an environmental protection strategy for radiation protection that is more compatible with those for other environmental agents.)

Более не будет потребности дифференцировать между собой профессиональные, общественные и медицинские воздействия. То же самое руководство одинаково применимо для защиты каждой категории. Любые специфические опасения относительно защиты

260

будущего ребенка были бы также сняты ограничением дозы в доли мЗв и уровнем ее в несколько мЗв для исследований.

Не имелось бы никакой потребности в существовании предельной дозы для населения, которая равна 1 мЗв.

Наконец, стало бы бесполезным понятие коллективной дозы, так как предложенная философия (policy) защиты гарантирует, что если подвергавшийся наиболее значительному для группы воздействию ее представитель достаточно защищен от данного источника, то и каждый в группе также достаточно защищен.

Если в будущем возникнет вероятность того, что некоторые индивидуумы будут подвергаться воздействиям в течение длительного периода времени, что приведет к существенному накоплению доз от многих источников (местных, региональных и глобальных), то необходимо дальнейшее ограничение на источники. Возможно, однако, что потребуется значительный период времени, чтобы сделать это.

Подобная более прямая система масштабной защиты является совместимой с существующей системой, основанной на приемлемых рисках, однако важным кажется то, что можно более понятно объяснить индивидуумам полученные дозы как фракции ЕРФ. В таком случае, возможно, не будет никакой потребности в снижении доверия к профессии, обусловленного спорами «за» или «против» порога.

МКРЗ приветствовал бы широкое обсуждение концепции контролируемой дозы и новые предложения об упрощении философии защиты, которая могла бы вести к пересмотру ее, МКРЗ, рекомендаций.

ЛИТЕРАТУРА1. International Commission on Radiological Protection (ICRP). 1990 Rec-

ommendations of the International Commission on Radiological Protec-tion. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21, Nos. 1–3 (1991).

2. UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation. 1993 Report to the General Assembly with annexes (New York: United Nations) (1993).

3. Muirhead, CR, Cox, R, Stather, JW, MacGibbon, BH, Edwards, AA and Haylock. RGE. Estimates of late radiation risks to the UK population. Docs. NRPB, Vol. 4, No. 4 (1993).

4. Cox, R, Muirhead, CR, Stather, JW, Edwards, AA and Little, MP. Risk of radiation-induced cancer at low doses and low dose rates for radiation protection purposes. Docs. NRPB, Vol. 6, No. 1 (1995).

5. Pierce, DA, Shimizu, Y, Preston, DL, Vaeth, M and Mabuchi, K. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, part 1, Cancer 1950-1990. Radiat. Res. 146: 1–27 (1996).

6. Doll, R and Wakeford, R. Risk of childhood cancer from fetal irradiation. Br. J. Radiol, 70: 130–139 (1997).

261

7. Cox, R. The mechanisms and genetics of radiation tumorigenesis; recent developments in animal models. In: Health Effects of Low Dose Radia-tion, British Nuclear Energy Society, London (1997).

8. UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation. 1994 Report to the General Assembly, with scientific annexes. (New York: United Na-tions) (1994).

9. Morgan, WF, Day, JP, Kaplan, ML, McGee, EM and Limoli, CL. Ge-nomic instability induced by ionizing radiation. Radiat. Res. 146: 257-258 (1996).

10. Edwards, R. Radiation roulette. New Sci. 11 October, pp. 37–40 (1997).11. Stather, JW and Cox, R. Radiation risks and genomic instability (corre-

spondence). EULEP, EURADOS and UIR Newsletter, No. 3, 5–7 (1998).

12. International Commission on Radiological Protection (ICRP). Radiologi-cal Protection Policy for the Disposal of Radioactive Wastes. ICRP Publication 77. Ann ICRP 27, Supplement (1978).

13. International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radi-ation and for the Safety of Radiation Sources. IAEA Safety Series 115, IAEA, Vienna (1996).

14. Council Directive 96/29/Euratom of 13 May 1996 laying down basic safety standards for the protection of the health of workers and the gen-eral public against the dangers arising from ionizing radiation. Official Journal of the European Communities L159, Volume 39 (1996).

262

ЕВРОПЕЙСКИЕ СТАНДАРТЫ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫJean Coursaget*, Pierre Pellerin*** Заслуженный профессор биофизики Парижского

университета, почетный президент Института Кюри** Заслуженный профессор биофизики Парижского

университета, учредитель и почетный директор SCPRI

Coursaget J., Pellerin P. European Union facing radioprotection standards In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radia-tion on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P.  35–38.

Jean Coursaget*, Pierre Pellerin*** Professor Emeritus of Biophysics, PARIS VI University, CURIE

INSTITUTE honorary President.** Professor Emeritus of Biophysics, PARIS V University, SCPRI

founder and honorary Director.

РЕЗЮМЕВ соответствии с европейской Директивой от 1996 г., еще более

ограничительные Стандарты по радиационной защите должны, в принципе, стать обязательными с 13-ого мая 2000 г. в 15-ти государствах — членах ЕЭС. Каковы научные основы для этих новых стандартов? Уверены ли мы, что понесенные на них расходы гарантируют реальное улучшение здоровья населения и работающего контингента в Европе? И что эти стандарты не будут иметь отрицательного эффекта на занятость европейских работников перед лицом глобального соревнования? В 1999 г., девятью годами после публикации МКРЗ-60, научные данные и принятая в то время гипотеза подверглись сомнению из-за современных достижений в областях фундаментальной онкологии, молекулярной биологии, радиогенетики, статистики и радиоэпидемиологии.

В заключение следует отметить, что, с точки зрения интересов работников Европы и с позиций европейской энергетической независимости, а также в свете недавнего научного прогресса, необходим серьезный анализ для внесения соответствующих изменений в новую Директиву перед ее принятием.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬНынешние Стандарты по радиационной защите для ЕЭС

основаны на Директиве от 20-ого июля 1980 г. [1], выпущенной после Рекомендации МКРЗ-26, которая была опубликована в 1977 г. [2].

263

Ведущая роль МКРЗ в защите от радиации хорошо известна. В течение полустолетия соблюдение ее 1928 рекомендаций предотвратили любые изменения в сторону ухудшения статистики по состоянию здоровью после облучения. Это верно и для рака [3].

Начиная с 1955 г. рекомендации МКРЗ основаны на положении, что при малой дозе и при малой мощности дозы возможен статистически значимый эффект: увеличение природной [спонтанной] частоты случаев рака. В свое время риск был оценен в увеличении показателя на 1,25% для облучения в дозе 1 Зв. Естественная частота составляет 4000 новых раковым образований (включая 80 лейкемий) в год на один миллион людей [4].

МКРЗ дает ясно понять, что такой неустойчивый («стохастический») эффект — только рабочая гипотеза, предложенная для большей безопасности. Эта гипотеза используется не всегда, когда проводят расчет дополнительных случаев рака после конкретного облучения, так как подобный риск при малых дозах (менее 100 мЗв) никогда не был доказан92. Однако в 1990 г. МКРЗ в Рекомендациях-60 [5] предложила уменьшить ежегодную максимально допустимую дозу от 50 до 20 мЗв для работников и от 5 до 1 мЗв для населения. Эти значения увеличивают с фактором 4 сомнительный (uncertain) риск, выведенный из никогда не доказанной рабочей гипотезы.

Причины данной инициативы не ясны. В 1989 г. указанное предложение МКРЗ было основано на предварительных результатах радиобиологических и эпидемиологических экспериментов, свидетельствующих в пользу линейности зависимости «Доза — эффект», а также на следующем предположении: «1 ионизация — 1 повреждение — 1 клетка — 1 рак».

Вскоре оказалось, что эти эксперименты привели к сверхоценке радиомутационной частоты и что результаты должны быть отвергнуты при оценке риска для человека. Более современные исследования [6, 21] показали, что сложные биологические процессы, участвующие в канцерогенезе, едва ли могут быть описаны линейной зависимостью.

Начиная с 1989 г. был достигнут научный прогресс, особенно в отношении: Обоснованных ограничений (validity limits) радиоэпидемологии [7]. Молекулярной радиогенетики [8]. Реконструкции воздействий, полученных в Хиросиме — Нагасаки:

так называемая «DS-86 дозиметрия» была подвергнута сомнению (в основном, после определения соотношения нейтроны / -лучи), что привело к увеличению

92 . Выделено мною. —Перев.264

[реконструированных] доз радиации в 1945 г. и, следовательно, к соответствующему уменьшению риска [9].

Отсутствия согласованности с данными «японских исследований» в долгосрочном плане (long term).

Низких мощностей дозы радиации, которым обычно подвергаются индустриальные работники. Ныне имеется больше возможностей для изучения хронического облучения рабочих и населении Урала в течение «героического периода» (1947–1954 гг.) [10, 11]. Три года назад США и Россия начали общую программу, проводимую Объединенным координационным комитетом по исследованию радиационных эффектов (Joint Co-ordinating Committee on Radiation Effects Research — JCCRER) [12]. Франция (COGEMA, EDF) недавно стала партнером в этой программе.Развитие идей в международном научном сообществе (в

основном в Швеции, Германии и США) продемонстрировало следующие тенденции [20], которые были подтверждены на Международном симпозиуме Французской Академии Наук по радиоканцерогенезу в мае 1998 г. [21]:

1) ЛБК уже не принимается большинством международного научного сообщества: невозможно исключить существование практического порога для радиационных эффектов при дозах ниже по крайней мере 1 мЗв [13, 14].

Уже в 1996 г. Heath Physics Society (HPS — USA) рекомендовало не давать количественную оценку риска для доз ниже 10 рэм (100 мЗв), полученных в течении всей жизни [15].

В августе 1997 г. на Wingspread Conference (USA) было заявлено, что не наблюдалось никакого увеличения частоты рака для краткосрочного тотального облучения при дозах ниже 10 рэм (100 мЗв) [16].

В ноябре 1997 г. на конференции МАГАТЭ в Севилье (WHO-IAEA international SEVILLE Conference) [17] впервые запротоколировано это развитие философии радиационной защиты, вызванное к жизни научным прогрессом после 1990 г., особенно в области молекулярной радиобиологии. Президент МКРЗ представил новую концепцию «Контролируемая доза» [18].

2) Имеется новое понимание потенциала механизмов клеточной репарации, и было проделано соответствующее количественное измерение.

265

ДНК постоянно изменяется пероксидными компонентами93, которые являются результатом нормального клеточного метаболизма. Механизмы репарации этих естественных [спонтанных] модификаций способны постоянно восстанавливать около 8000 повреждений в час (включая ДР ДНК) в каждом из 100.000 миллиардов клеточных ядер в человеческом теле [19, 20]. Это составляет около 200.000 миллиардов в секунду восстановленных повреждений ДНК, большинство из которых являются теми же самыми повреждениями, что и после воздействия радикалов в результате облучения.

Радиационные повреждения ДНК восстанавливаются таким же образом, как и в изобилии производимые (за счет естественного метаболизма) спонтанные [21]. Столь мощные машины [репарации] должны приводить к существованию практического порога при малых дозах.

3) Роль мощности дозы недооценивалась. Одна и та же доза не нарушает геномное равновесие независимо от того, получена ли она в течение нескольких секунд или в течение всей жизни. (The same dose does not disturb the genomic equilibrium in the same manner whether deliv-ered in a few seconds or protracted over the life span.) Таким образом, доза 1000 мЗв (100 рэм, или 1 Зв), полученная за 30 лет, добавляет только 1 повреждение к 1 миллиону вызванных естественным метаболизмом [22], причем это — если не учитывать репарации ДНК {45}.

Область радиационной защиты занимается, главным образом, очень низкими уровнями доз (несколько десятков мЗв в год). Даже перед вышеупомянутым пересмотром «DS-86», радиоэпидемиологические исследования, проведенные после 1945 г. для оценки риска и регулирования Стандартов радиационной защиты, были основаны на мощности дозы в Хиросиме — Нагасаки, составлявшей порядка 1000 мЗв (1 Зв) в секунду, которая в несколько сот миллионов раз больше, чем средняя мощность дозы для работников [ядерной индустрии] [12, 23].

4) Эпидемиологические исследования неспособны продемонстрировать каких-либо биологических эффектов для доз ниже 200 мЗв (20 рэм), полученных однократно [6]. Это находится в соответствии с публикациями S.G. Goss 1975 г. [24].

5) Ни эквивалентная доза, ни коллективная доза и имеющиеся концепции дозы, которые являются чистыми абстракциями, не могут отражать вред для здоровья в истинных биологических терминах [25].

93. Свободные радикалы.266

В 1989 г., при работе над Рекомендациями-60, МКРЗ не предвидел научного прогресса 1990-х гг. Теперь МКРЗ и НКДАР учитывают его, что было продемонстрировано в вышеупомянутых предложениях президента МКРЗ, сделанных в 1997 г. в Севилье [17] и ныне на данном симпозиуме [18].

Французская Академия Наук издала два сообщения — в 1989 г. [26] и в 1995 г. [27]. Согласно последнему, не имеется никаких неоспоримых научных предпосылок для снижения Стандартов во Франции. Сообщение 1995 г. было издано на английском языке академией в 1997 г. [28]. В 1998 г., на Международном симпозиуме в Париже [21], Французская Академия Наук подтвердила эту позицию.

В июне 1999 г. Французская Медицинская академия приняла официальное сообщение [30] относительно эффектов радиации на здоровье, которое подтвердило все вышеуказанное.

Пришло время пересмотреть Рекомендации-60 МКРЗ [18, 29].Европейская Директива 1996 г. [31] по Стандартам

радиационной защиты также была основана на узкой интерпретации Рекомендаций-60 МКРЗ, предложенных в 1990 г. Новая Директива требует принятия во внимание самых современных научных данных. Уже сомнительное в 1996 г. прямо устарело в 1999 г.

Насколько это касается условий Директивы, сокращение максимально допустимой дозы для населения от 5 до 1 мЗв в год рассматривается большинством международных экспертов как нереальное и неприменимое на практике [32].

Снижение стандартов для работников с 50 до 20 мЗв в год более не имеет биомедицинского оправдания. Для медицинской и индустриальной практики экономические и социальные затраты на такое сокращение стандартов необходимо оценить по сравнению с фактическими выгодами для здоровья работников [36].

В принципе, новая Директива должна вступить в силу в 15-ти странах Европейского Союза самое позднее 13-ого мая 2000. Если они не уложатся в эту дату, то государства — члены Союза, могут попасть под юрисдикцию Европейского суда в Люксембурге.

Конечно, эта Директива не обращается к странам, которые не принадлежат к Европейскому Союзу [33]: «В денежно-кредитной и экономической войне Стандарты — опасное оружие, способное давить национальную экономику» (C. Burg, 1996) [34, 35].

2. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ существующих обстоятельствах сокращение максимально

допустимых доз может быть оправдано только тогда, когда это

267

сокращение дает истинную выгоду для здоровья [36]. При подведении итогов, перед нами встают следующие вопросы: Какие действительные выгоды для здоровья можно получить при

выполнении новой Директивы ЕС? Насколько полезны и реалистичны новые сокращения [допустимой

дозы], пока принципы оправдания и оптимизации остаются имеющими силу?

Свидетельствуют ли научные данные о разумности подобного выполнения?

Вводится ли эта Директива с учетом нового, осторожного анализа, или же нет?Директива 1980 г. показала образцовую эффективность при

защите работников и населения. Поэтому мы заинтересованы в задержке выполнения новой Директивы, пока новая Рекомендация МКРЗ не пересмотрит, в частности, риск сомнительных случайных эффектов, а также предельную величину накопленной дозы, чтобы сделать Директиву по радиационной защите ЕЭС от 1996 г. соответствующей современным научным данным.

ЛИТЕРАТУРА1. DIRECTIVE 80/36 ( 07/15/90), EURATOM JOCE-L 246, 1980.2. ICRP Publication 26, 1977, Pergamon.3. LATARJET R., TUBIANA M. The risks of induced carcinogenesis after

irradiation at small doses. International Journal of Radiation Oncology, 1989, 17, pp 237-240.

4. WORLD HEALTH ORGANIZATION, WHO-HQ-Geneva, 1995.5. ICRP Publication 60, 1990, Pergamon.6. UNSCEAR - 1999 General Assembly, UNO - Vienna.7. UNSCEAR - 1994 General Report, Scientific Annex A, UNO - Vienna.8. UNSCEAR - 1994 General Report, Scientific Annex B, UNO - Vienna.9. STRAUME T. et al, Neutrons discrepancies in DS86 Hiroshima dosimetry

system, Health Physics, October 1992, Vol 63, 4.10. KOSHURNIKOVA N.A. et al.. Mortality from malignancies of the

hematopoietic and lymphatic tissues among personnel of the first nuclear plant in USSR, Sci. Tot. Environ. 142 , pp 19-23, 1994.

11. KOSHURNIKOVA N.A. et al.. Mortality among Mayak Complex Per-sonnel in the first years of its operation , Health Physics July 1996, Vol. 71, 1.

12. JCCRER: Joint Russian (MINATOM, Ministry of Health, SRCB-IB, EMERCOM, MINZDRAV) -American (NRC, DOE, PHS, Livermore-NL, NASA) Radiation Health Effects Research, US-NRC, Office of Pub-lic Affairs, Washington, DC 20555.

13. BEIR V, NCRP-USA (1990).268

14. TUBIANA. M. Contribution of human data to the analysis of human car-cinogenesis. CR Acad. Sci. Serie III (Paris) 1999, 322, pp 225-228.

15. KENNETH L. MOSSMAN et al., Health Physics Society Position State-ment "Radiation Risk in Perspective)), 1996, HPS 1313 Dolley Madison Blvd, suite 402, McLeau, VA22101 USA.

16. WINGSPREAD CONFERENCE, Racine, Wisconsin-USA Jul.31,1997.17. SEVILLE CONFERENCE, WHO-AIEA, Nov. 17, 1997.18. CLARKE R., ICRP President, Time for Change . In present minutes of

VERSAILLES WONUC 1999 meeting.19. BILLEN D., BELLE Newsletter 3 (1), 8, 1984.20. GALLE P. et PAULIN R., Biophysique, Radiobiologie, Radiopathologie,

Masson, PARIS 1999.21. RADIOCARCINOGENESIS SYMPOSIUM, French Academy of

Sciences, Paris May 14, 1998.22. GALLE P., Influence du Debit de dose en Radiocancerogenese : interpre-

tation moleculaire, Acomen, Vol, 4, n°4, 1998.23. UNSCEAR - 1993 General Report UNO - Vienna.24. GOSS S.G, NRPB, Health Physics, vol. 29, Nov. 1975, pp 715-721, Perg-

amon.25. JAWOROWSKI Z., UNSCEAR General Assembly-1999, UNO - Vienna.26. FRENCH SCIENCES ACADEMY REPORT N° 23, PARIS-1989.27. FRENCH SCIENCES ACADEMY REPORT, N° 26, PARIS-1995.28. TUBIANA. M. The REPORT N° 38 of the FRENCH ACADEMY OF

SIENCES: Problems associated with the effects of low doses of ionizing radiations. Journal of Radiological Protection 1997, 18, pp 243-248.

29. GONZALES A.J. Regulation of low-lewel radiation. Radiocarcinogene-sis Symposium, French Academy of Sciences, Paris May 14, 1998, 322, 2-3, pp 241-243.

30. FRENCH MEDICINE ACADEMY REPORT, PARIS-1999.31. DIRECTIVE 96/29 , May 13, 1996, EURATOM JOCE-L 159, June 29,

1996.32. JAWOROWSKI Z., Radiation Risk and Ethic, Physics Today, Vol 52,

Sept. 1999.33. BURG C., REPORT to the Prime Minister, 1994.34. BURG C., REPORT to the French ACADEMY OF MORAL AND PO-

LITICAL SCIENCES, 1996.35. REPORT to the Atomic Energy High Committee, 1996.36. DARBY S., RADIATION RISK - Appropriate decisions come from valid

data, not inaccurate perceptions of risk. British Medical Journal, vol 319, Oct.16, 1999, pp 1019-20.

269

НОРМИРОВАНИЕ НИЗКОУРОВНЕВОГО ОБЛУЧЕНИЯMonica GustaffssonОтдел радиации и безопасности отходов, МАГАТЭ, Вена

Gustaffsson M. Regulation of low level radiation exposure In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 39–46.

Monica GustaffssonDivision of Radiation and Waste Safety, IAEA, Vienna

РЕЗЮМЕРассматривается значение модели зависимости «Доза —

эффект» в регулировании низкоуровневого облучения.МАГАТЭ, согласно своему уставу, устанавливает вместе с

другими соответствующими международными организациями нормативы (Standards) безопасности по защите здоровья и обеспечивает их выполнение.

Основные требования по радиационной защите при облучении ионизирующей радиацией работников, населения и пациентов представлены в «Основных международных нормативах по безопасности при защите от ионизирующей радиации и по безопасности источников облучения» (International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources). Нормативы установлены совместно:

Организацией при ООН по пищевым продуктам и сельскому хозяйству (Food and Agriculture Organization of the United Nations — FAO);

МАГАТЭ;Международной организацией труда (The International Labour

Organisation);Агентством по ядерной энергии Организации по

экономическому сотрудничеству и развитию (Nuclear Energy Agency of the Organisation for Economic Cooperation and Development — OECD/NEA);

Панамериканской организацией здравоохранения (Pan American Health Organization — (PAHO);

Всемирной организацией здравоохранения (World Health Organization — WHO).

Уровни и биологические эффекты облучения входят в компетенцию НКДАР — Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (United Nations Committee on the Effects of Atomic Radiation — UNSCEAR), и, поскольку МАГАТЭ также является

270

организацией ООН, то это агентство основывает требования безопасности на оценках именно НКДАР. Для обмена информации по проблемах в рассматриваемой области, в Испании в ноябре 1997 г. прошла «Международная конференция по малым дозам ионизирующей радиации: биологические эффекты и регуляторный контроль» (Interna-tional Conference on Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control). Эта конференция проведена совместно МАГАТЭ и «Всемирной организацией здравоохранения» в сотрудничестве с НКДАР. Результаты обмена информацией на указанной конференции не дали никаких изменений в направлении политики МАГАТЭ по нормированию низких доз радиации.

В представленной статье разрабатывается подход к регулированию низкоуровневого облучения; проблема разделяется на две отдельных вопроса: предполагаемые ситуации, когда защита может быть направлена на нормирование дополнительных лучевых нагрузок (сверх ЕРФ), ожидаемых при подобных ситуациях, и ситуации де-факто, когда все, что может быть сделано, должно быть сделано и, с учетом имеющихся фактов, должно обеспечивать (manage) уменьшение облучения.

1. ВВЕДЕНИЕЛюбой договор по поводу того, как регулировать (нормировать)

радиационное воздействие низкого уровня, требует уяснения следующего: какие эффекты для здоровья можно ожидать вследствие облучения? Понятие «Радиационное воздействие низкого уровня» обычно подразумевает такие дозы, которые сходные с уровнем ЕРФ, то есть, порядка нескольких мЗв в год.

Соответствующая позиция МАГАТЭ и других международных организаций выражена во вводной части (preamble) «Основных международных нормативов по безопасности при защите от ионизирующей радиации и по безопасности источников облучения» (International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources), называемых также «Основными международными нормативами по безопасности» или просто «Нормативами» (Standards)94 [1]. Эти Нормативы установлены совместно: Организацией при ООН по пищевым продуктам и сельскому

хозяйству (Food and Agriculture Organization of the United Nations — FAO);

МАГАТЭ;

94 . Далее в тексте перевода просто «Нормативы».271

Международной организацией труда (The International Labour Organisation);

Агентством по ядерной энергии Организации по экономическому сотрудничеству и развитию (Nuclear Energy Agency of the Organisation for Economic Cooperation and Development — OECD/NEA);

Панамериканской организацией здравоохранения (Pan American Health Organization — (PAHO);

Всемирной организацией здравоохранения (World Health Organization — WHO).Во вводной части к Нормативам указано, что:1) Эффекты для здоровья, которые можно отнести к

индуцированным радиацией по клиническим признакам у облученного индивидуума (так называемые детерминированные эффекты), не возникают после низкоуровневого облучения, поскольку пороговая доза, после которой эти эффекты выявляются, намного больше.

2) Предполагается, что эффекты для здоровья типа малигнизации, которые проявляются после латентного периода и могут быть обнаружены при эпидемиологических обследованиях больших контингентов, а также наследуемые эффекты облучения (так называемые «стохастические эффекты»), имеют место при всех дозах без порога.

Подчеркнем, что МАГАТЭ не имеет собственной программы на предмет исследования эффекта низких лучевых доз на здоровье. Скорее, МАГАТЭ, как член ООН, опирается на суждения «Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (United Nations Scientific Com-mittee on the Effects of Atomic Radiation — UNSCEAR).

ЛБК — точка зрения НКДАР по данному вопросу.

2. ОСНОВНЫЕ МЕЖДУНАРОДНЫЕ НОРМАТИВЫ БЕЗОПАСНОСТИ

МАГАТЭ, согласно своему уставу, уполномочено «...чтобы устанавливать или принимать, после консультации и, если необходимо, в сотрудничестве с компетентными органами ООН и со специализированными заинтересованными агентствами, нормативы безопасности для защиты здоровья и минимизации опасности для жизни.., и обеспечивать применение этих нормативов...». Совет управляющих МАГАТЭ одобрил радиационную защиту и меры по обеспечению безопасности в марте 1960 г. [2], когда было заявлено, что «основные требования [агентства] по безопасности... будут основаны, по возможности, на рекомендациях МКРЗ. В июне 1962 г. правление МАГАТЭ одобрило основные требования по безопасности.

272

В 1990 г. сделан важный шаг к гармонизации международных понятий о радиационной защите и безопасности. Был создан Комитет МАГАТЭ по радиационной безопасности (Inter-Agency Committee on Radiation Safety — IACRS), функциями которого стала организация форума для взаимных консультаций и взаимодействия заинтересованных международных организаций. Этот комитет объединяет (comprises) Комиссию Европейского Сообщества (Commission of the European Communities — CEC), FAO, МАГАТЭ, Международную организацию труда, OECD/NEA, PAHO, НКДАР и ВОЗ95. МКРЗ, Международная комиссия по единицам излучения и его измерениям (International Commission on Radiation Units and Measurements —ICRU), Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission — IEC), Международное объединение по радиационной защите (International Radiation Protection Association — IRPA) и Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization — ISO) имеют статус наблюдателей на форумах вышеуказанного Комитета по радиационной безопасности. Цель последнего состоит в том, чтобы осуществлять координацию и согласованность политики в области общих интересов всех перечисленных выше международных организаций.

В рамках Комитета по радиационной безопасности и были приняты «Основные международные нормативы по безопасности». Эти Нормативы вытекают прежде всего из рекомендаций МКРЗ, которые основаны на информации, полученной в результате исследовательских работ научных и технических организаций на национальных и международных уровнях; на данных об эффектах радиации для здоровья; на методах, обеспечивающих безопасность при проектировании и использовании источников радиации; на опыте многих стран по применению радиационной и ядерной техники. Информация об эффектах излучения на здоровье, а также об уровнях воздействия от различных источников, скомпилированная, оцененная и распространенная НКДАР, была принята во внимание при внедрении Нормативов.

«Чистые» научные соображения, однако, являются только частью оснований для решений в области защиты и безопасности, и Нормативы неявно поощряют принимающих решения не упускать вопросов об относительном вкладе рисков различных типов и об относительном балансе между рисками и выгодами.

3. КОНФЕРЕНЦИЯ В СЕВИЛЬЕ В 1997 г.

95 . Расшифровку аббревиатур организаций см. выше.273

Нормативы по радиационной безопасности были разработаны в декабре 1993 г. и в окончательном виде опубликованы в 1996 г. В период становления Нормативов имели место интенсивные дебаты по поводу эффектов для здоровья низких доз ионизирующей радиации и нормативного подхода к контролю над облучением низкого уровня. Способствовала информационному обмену в этой области и международная конференция «Низкие дозы ионизирующей радиации: биологические эффекты и регуляторный контроль» (International Confer-ence on “Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regula-tory Control”) проведенная в Севилье, Испания, в ноябре 1997 г. совместно МАГАТЭ и НКДАР.

На конференции были представлены непосредственные выступления многочисленных экспертов и исследователей различной профессиональной ориентации, включая радиобиологов, радиоэпидемиологов, представителей направления [так называемой] «физики здоровья» (Health Physics), экспертов по радиационной защите, лиц, ответственных за составление программ по радиационной защите и применение нормативов безопасности, а также представителей правительств вплоть до уровня министерств. Всего 500 участников и 25 наблюдателей из 65-ти стран и из 6-ти международных организаций.

<...>96

На конференции рассматривался вопрос о законности беспороговой ЛБК. Особенно большое внимание привлекли исследования продолжительности жизни оставшихся в живых после атомной бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки. Резюме сессии «Эффекты низких доз на здоровье человека: оценки радиационного риска» включает следующее:

«Самые последние результаты изучения... продолжительности жизни [пострадавших японцев] подтвердили оценки риска НКДАР 1994; подкрепили оценки повреждающих эффектов, используемые МКРЗ, довели границу диапазона существенного риска до 50 мЗв, и не дали свидетельств о бóльшей продолжительности жизни оставшихся в живых [японцев].»

Таким образом, было подтверждено, что эффекты обнаруживаются даже при низких дозах и что основные данные поддерживают ЛБК с фактором эффективности для дозы и мощности дозы равным 2. При оценке расчетного риска подчеркивалось, что изучаемая с точки зрения продолжительности жизни когорта включает получивших и высокие, и низкие дозы.

В то время как риск лейкозов не определялся при дозах, меньших 200 мЗв, риск повышения избыточной частоты рака

96 . Перечислены сессии конференции.274

щитовидной железы у детей был отмечен до поглощенных доз ниже (had been seen down) 10 мГр97 {46}.

Соответственно, результаты этой конференции не привели ни к каким изменениям в направлении политики МАГАТЭ по регулированию (нормированию) низких доз облучения.

97 . Так в оригинале.275

4. НОРМАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ НИЗКОУРОВНЕВЫХ РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ЛБК понимается как гипотеза, согласно которой любая доза, даже самая малая, может привести к вредному эффекту для здоровья. Международные Нормативы подразумевают намного более тонкий подход, признающий, что каждый на земле подвергается ЕРФ. Ежегодные уровни этого облучения не ниже, как минимум, величины порядка 1 мЗв, со средним значением, оцененным НКДАР в 2,4 мЗв. Миллионы людей в мире получают около 10 мЗв, а многие тысячи — до 100 мЗв [в год] и выше.

Нормативы предполагают, что выше распространенного уровня ЕРФ приращение дозы будет приводить к пропорциональному приращению вероятности появления стохастического эффекта. Иллюстрация по использованию ЛБК для нормирования, рекомендованного в соответствии с «Основными международными нормативами безопасности», представлена на рис. 1.

Рис. 1. Нормативы допускают, что выше преобладающего ЕРФ возрастание дозы приводит к пропорциональному повышению вероятности стохастического эффекта. Поэтому при нормировании (регуляции) уровней облучения Нормативы рекомендуют основываться на ЛБК.

Контраргументы против ЛБК базируются на биологических эффектах низких доз. Однако критическим моментом данного воззрения являются вопросы о том, как регулировать облучение низкого уровня и

276

нуждается ли такая регуляция в пороговой дозе. Нормативы предполагают, что существует возможность контролировать (regulate) источники излучения должным образом с использованием конкретного подхода: то есть, если имеется линейная зависимость от дозы, то вовсе не обязательна линейная экстраполяция к границе нулевой дозы. При подобной экстраполяции необходимо учитывать границу относительно высоких доз ЕРФ, которому неизбежно подвергаются все люди (см. рис. 1).

Нормативы разделяют возможные ситуации при радиационной защите между: Предполагаемыми ситуации, когда защита может быть

спланирована заранее (априорно) для контроля дополнительного ожидаемого облучения (сверх ЕРФ) как следствия тех или иных ситуаций [деятельности или жизни, связанных с радиационным фактором]. Это называется «Практика», «Деятельность» (“Practices”).

Ситуации де-факто, когда защита может быть осуществлена постериори, то есть, после того, как событие облучения уже произошло. Указанная защита должна предотвращать часть полученного (existing) облучения настолько, насколько это возможно при данных обстоятельствах. Это называется «Вмешательствами» (“Interventions”) {47}.На рис. 2 схематически представлены мероприятия при первой

(а) и второй (б) ситуациях.

277

«Практика», мероприятия (Practices):Используются в ситуациях оправданной деятельности,

связанной с облучением. Нормативы так или иначе требуют контроля над дозой, которую подобная деятельность может добавить к уже накопленной дозе [за счет ЕРФ]. Таким образом, Нормативы работают на положительной «дельте» дозы, ожидаемой от оправданной деятельности [полезной, но связанной с лучевым фактором]; они не имеют дело ни с полной существующей дозой, ни с существовавшей прежде, ни с сохранением ее после окончания деятельности. Контролируется только доза за конкретную «практику» (деятельность), но не истинная полная доза.

«Вмешательство» (Interventions):В случае ситуации де-факто (которая не может быть

предусмотрена заранее), Нормативы требуют оправданного «Вмешательства» для уменьшения получаемой дозы. Цель в этом случае состоит в том, чтобы предотвратить накопление новых доз. И тут Нормативы используют «дельту» дозы, однако — отрицательную, названную «предотвращенной дозой». При «вмешательстве» нормативы не имеют дела с полученной дозой. Они требуют: «вмешаться, если это оправданно» и «предотвратить получение дозы настолько, насколько это разумно достижимо».

Поэтому при «вмешательстве» Нормативы не предусматривают соблюдения порога дозы или других дозовых ограничений. Цель их в данном случае — снизить дозу насколько возможно (то есть, снизить без ограничения). Когда снижение дозы произошло, оставшаяся доза не должна быть такой, что требуется ее дальнейшее снижение.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ НОРМИРОВАНИЯ (regula-tion) В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Проблема, обсуждаемая на международном уровне — это предельные возможности правил техники радиационной безопасности. Политика МАГАТЭ основана на двух фундаментальных, но различающихся концепциях, а именно: Исключение облучения от оборудования (instruments),

поддающегося контролю. Освобождение отдельных технологий и деятельности, связанных с

облучением, а также источников последнего от некоторых нормативных требований.Исключение (Exclusion):Считается, что радиационный фактор будет исключен для

оборудования, поддающегося контролю, если величина воздействия или его вероятность не поддаются регулированию с помощью нормативов. Космическая радиация и некоторые другие типы естественного

278

облучения являются типичными примерами ситуаций для исключения. Подобные ситуации «исключения» не являются особенностями ионизирующей радиации; они обычны для воздействий множества загрязняющих агентов, особенно естественного происхождения, которые должны быть исключены из инструкций, потому что не имеется возможностей разумно управлять ими.

Освобождение (Exemption):Те радиационные ситуации, которые поддаются регуляции

(нормированию), могут быть устранены. Условие для «освобождения» состоит в том, что ожидаемые в конечном итоге лучевые воздействия должны быть незначительны (trivial). Имеется международное соглашение относительно подобных условий. Их три, а именно: Индивидуальный радиационный риск, относящийся к определенной

деятельности или к источнику излучения, от которых должно произойти «освобождение», столь низок, что его не касается нормирование.

Коллективное радиационное воздействие как результат мероприятий по «освобождению» от соответствующей деятельности или от источника, должно быть столь низким, чтобы не было необходимости в нормативном контроле при данных обстоятельствах.

Соответствующие сферы деятельности и источники излучения, от которых «освобождаются», должны быть снабжены «средствами спасения», чтобы не было заметной вероятности отказа выполнения вышеупомянутых критериев.В Нормативах критерии «освобождения» были установлены

для соответствующей деятельности (или, иными словами, для дополнительной дозы, относящейся к ожидаемой деятельности). Критериями освобождения в этом случае являются: Эффективная доза для любого человека из населения, полученная в

результате мероприятий по «освобождению» от соответствующей деятельности или от источника, имеет порядок 10 мкЗв или менее в год.

Коллективная доза, полученная за год осуществления соответствующей деятельности, должна быть не более, чем приблизительно 1 человеко-зиверт. Или же — если оценка степени оптимизации защиты показала, что методика «освобождения» выбрана оптимально.Не имеется никаких международных критериев для

мероприятий по «вмешательству для освобождению». Возможно, они должны быть установлены исходя из имеющейся годовой дозы или любого компонента ее. МКРЗ рекомендовала использование некоторых мероприятий в рамках «вмешательства для освобождения», чтобы

279

избежать ненужных ограничений в международной торговле предметов потребления, содержащих радиоактивные вещества, в особенности пищевые продукты. Эти рамки «освобождения» должны указать границы между свободно разрешенным экспортом (или импортом) и подпадающим под специальные ограничения.

(There are no international exemption criteria for interventions. Presumably, they should be established in terms of the extant annual dose or of any component of it. The ICRP has recommended the use of intervention exemption levels in order to avoid unnecessary restrictions in the international trade of commodities containing radioactive substances, especially foodstuff. These exemption levels should indicate a line of demarcation between freely permitted exports or imports and those subject to special decisions.)

6. СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОДНа рис. 3 представлена современная схема методов по

ограничению накопленной дозы, относящаяся к «Практике; деятельности».

Рис. 3. Возможная связь между целесообразностью «вмешательства» в той или иной ситуации и ежегодной дозой. Если доза составляет более 100 мЗв в год, то нет сомнений в необходимости «вмешательства». Если же она лежит ниже 10 мЗв в год, вмешательство обычно не требуется. В среднем диапазоне имеется область риска, которая требует детальной оценки для определения целесообразности «вмешательства».

280

Ограничение «дельты» (дополнительной дозы) используется в следующих случаях:

а) Ограничение для дополнительной дозы, относящейся к предварительно отобранной группе «практик» (направлений деятельности).

б) Ограничения для дозы от любого определенного источника в пределах осуществляемой «практики», деятельности.

в) Оптимизация защиты.г) Уровни «освобождения» (чтобы не было перегрузки

нормирующего органа мелочами).

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ то время как имеется всеобщее соглашение по регулирующей

системе для «практики» [деятельности, связанной с облучением], то рекомендации на международном уровне к подходам, обосновывающим «вмешательство», пока не определены. Национальные органы нормирования хотели бы иметь ясные рекомендации следующего порядка: При каком уровне индивидуальной накопленной дозы (то есть, дозы

за год) защитные мероприятия должны осуществляться практически в любых обстоятельствах.

При каких дозах каждый скажет, что ситуация, в целом, безопасна для индивидуума.Различными международными организациями, включая МКРЗ

и МАГАТЭ, выполняется значительный объем работ для решения этих проблем.

<...>.

ЛИТЕРАТУРА1. Food and Agriculture Organisation of the United Nations, International

Atomic Energy Agency, International Labour Organisation, Nuclear En-ergy Agency of the Organisation for Economic Co-operation and Devel-opment, Pan American Health Organisation, World Health Organisation, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radi-ation and for the Safety of Radiation Sources, Safety Series No. 115, IAEA, Vienna (1996).

2. International Atomic Energy Agency, The Agency's Health and Safety Measures, INFCIRC/18, IAEA, Vienna (1960); The Agency's Safety Standards and Measures, INFCIRC/18/Rev. 1, IAEA, Vienna (1976).

281

НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ГЕНОМА ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ: СВЯЗЬ С КЛЕТОЧНЫМ СТРЕССОМ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ {48}

Carmel Mothersill, Colin SeymourЦентр радиационных исследований, Технологический

институт, Дублин, Ирландия

Mothersill C., Seymour C. Genomic instability after low dose ir-radiation: relationship to cell stress and implications for radiation pro-tection. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 59–63.

Carmel Mothersill, Colin SeymourRadiation Science Centre, Dublin Institute of Technology, Kevin

Street, Dublin 8, Ireland; Phone : 353 1 4024665 - Fax : 353 I 4756793, Email: cmothersill@rsc.iol.ie

РЕЗЮМЕРадиационно-индуцированная нестабильность генома является

эффектом низких доз излучения, причем того порядка величин, который имеет место в результате воздействий окружающей среды.

Реальность нестабильности генома была подтверждена в нескольких ведущих лабораториях Европы, США и Японии98. Неизвестно, значимо ли указанное явление для радиационной защиты. Этот вопрос требует исследования. В особенности необходимо рассмотреть аккумулированные риски от радиации и других индукторов клеточного стресса, низкие уровни которых имеются в окружающей среде.

1. ОТСРОЧЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ РАДИАЦИИ В НИЗКИХ ДОЗАХ

За последние 10–15 лет стало очевидно, что малые дозы радиации могут приводить к едва уловимым эффектам в клетках, переживших облучение, которые могут быть важными для многих и многих клеточных поколений. Эти эффекты показаны на клетках человека в культуре, где отмечены многочисленные мутации и избыточная клеточная гибель по крайней мере для 50-ти поколений, происходящих от исходно облученной родительской популяции. Характеристикой этого типа повреждений является то, что оно проявляется в потомстве клеток, которые, как казалось вначале, пережили облучение. Из исследований на людях и животных известно

98 . И России282

также, что некоторые генетические подтипы более восприимчивы к нестабильности генома, чем другие.

283

2. МЕХАНИЗМЫ ИНДУКЦИИ НЕСТАБИЛЬНОСТИМеханизм развития нестабильности неизвестен, но он может

быть связан с окислительным стрессом, индуцированным исходным радиационным воздействием, что затем дает возможность выжившим клеткам легче выдерживать мутации.

Что является ясным из всех работ в данной области, включая наши, так это то, что летальные или нелетальные мутации не клонируются и случайны. Это означает, что они не индуцируются как отдельное мутационное событие в родительской клетке во время облучения. Если бы они были той же самой мутацией, то наблюдались бы для всех клеток-потомков. В действительности же получается следующее: дочерние клетки облученной популяции имеют увеличенную вероятность возникновения различных мутаций в ДНК. Некоторые из них летальны, некоторые нелетальны, а некоторые происходят в онкогенах, участвующих в канцерогенезе. Этот последний тип мутаций наиболее важен для области радиационной защиты.

3. СВЯЗЬ С РАКОМРак — наиболее волнующее последствие облучения людей в

малых дозах. Болезнь, как известно, развивается из-за накопления многочисленных мутаций в клетках; она связана с селекцией мутировавших клеток, направленной на повышение их жизнеспособности (прогрессия). Эффект радиации в малых дозах, который предрасполагает к мутациям, может, теоретически, вносить вклад в инициирование радиационного канцерогенеза, причем на любой стадии прогрессии, даже если рак начался из-за другой причины типа курения. Таким образом, воздействие низкой дозы не только содействует развитию раковых образований99, но и способно ускорять их прогрессию.

Мы можем предсказать, что облучение населения в малых дозах способно крайне увеличить проявление всех заболеваний, где участвуют мутации, включая рак {49}. При этом [частота] какого-либо (any) заболевания не будет увеличиваться статистически значимо, но общая стабильность, или устойчивость населения уменьшится {50}. [Частота] раковых образований всех типов может повыситься {51}, а уже инициированные другими факторами загрязнения или курением раки станут прогрессировать быстрее. Быстрая прогрессия у населения может объяснить, почему настолько трудно получить ясное свидетельство того факта, что нестабильность генома непосредственно участвует в радиационном канцерогенезе. Ясно, что необходимо большее количество работ, чтобы определить степень какого-либо

99 . То есть инициирует.284

риска, связанного с этим феноменом, и исследовать соответствующие механизмы так, чтобы должный расчет мог быть признан значимым и было выделено направление, нацеленное на защиту людей от нестабильности генома. В особенности — на защиту их генетически чувствительных подтипов.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРО-ВАННОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ГЕНОМА

4.1. Цитогенетические поврежденияОписаны многие проявления нестабильности генома. Эффект

характеризуется появлением у потомства [клеток] повреждений de novo, которые часто являются летальными, и, поэтому, не могут переноситься выжившими клетками. Неклонируемость — то есть, возникновение de novo различных хромосомных аномалий только у некоторых из клонов — потомков облученного прародителя, — является особенностью указанной нестабильности. Так как нестабильность не клонируется, а аберрации летальны, трудно объяснить эффект через репарацию или через какой-либо другой дефект, который несет клетка после облучения, поскольку он должен проявиться у всех клонов — потомков облученной клетки, а не только у некоторых из них. В клонах должны отсутствовать потомки, происходящие от клеток, которые не перенесли дефектов в репарации во время облучения.

4.2. Летальные мутацииДругое конечное событие (endpoint) для нестабильности

генома — возникновение нелетальных мутаций (главным образом точковых или незначительных изменений генома; причем с высокой частотой) в потомстве клеток после воздействия ионизирующего излучения, УФ и химических агентов. Такие повреждения в перечисленных случаях снова не клонируются и широко распространены. Это конечное событие является наиболее важным применительно к канцерогенезу и к оценкам риска, что отмечено ниже. Третий тип конечного события — летальные мутации, упоминаемые как «отсроченная летальность» или «задержка репродуктивной гибели». Обнаружено, что этот эффект также появляется с высокой частотой и не клонируется. «Летальные мутации» сначала были зарегистрированы как постоянное сокращение эффективности деления клеток, оставшихся в живых после облучения. Отсроченный апоптоз, видимо, является существенной причиной отсроченной гибели. Концептуальная проблема с летальными мутациями в контексте нестабильности генома состоит в том, что, если клетка гибнет, эффект не имеет никакого последствия для канцерогенеза.

285

Главная цель настоящей работы заключается в разработке представления, согласно которому гибель генетически нестабильных клеток может, фактически, быть активным и тщательно управляемым механизмом защиты, избавляющим ткань от потенциально выживающих потомков. Даже если «летальные мутации» являются только гибельным концом спектра отсроченных клеточных мутаций, важно определить их количество и зависимость от дозы, или же временную связь с нелетальным и потенциально канцерогенным набором отсроченных мутаций или нестабильностью хромосом.

4.3. Связь с другими агентами, повреждающими ДНКОписанные выше конечные события (endpoints) обнаружены

для нескольких поколений после облучения или воздействия других ДНК-тропных агентов, типа тяжелых металлов, прооксидантов и UVA100. Выход варьирует и зависит от линии клеток или же от их генотипа. Многие эксперименты не выявили никакой зависимости «Доза — эффект», то есть, эффект был максимально выражен при самой низкой использованной дозе {52}.

Накопление данных для различных клеточных линий и генетических штаммов все еще находится на ранней стадии и проводится несколькими лабораториями. В результате отсутствует единая идея относительно факторов, лежащих в основе полученных изменений. Ясно, однако, что в некоторых ситуациях эффект наблюдается как «постоянное» изменение, заканчивающееся постоянным выходом дефектных клеток на удваивающуюся клеточную популяцию (в одном случае в нашей собственной лаборатории по крайней мере для 400 поколений), в то время как в других ситуациях выход дефектных клеток достигает максимума и, затем, постепенно исчезает примерно к 50-й генерации. Для практических биологических сроков маловероятно, что многие клетки в теле должны были бы подвергнуться более чем 50-ти удвоениям, поэтому изменения, по-видимому, могут быть расценены как биологически (или эффективно) постоянные.

В ограниченном числе случаев, когда некоторые линии клеток исследовались в той же самой лаборатории, эти различия оказались реальными, причем не из-за методики или экспериментальных вариаций. Тот факт, что фенотип индуцируется как «постоянное изменение» многими агентами, включая радиацию в очень низких дозах, настоятельно указывает на участие процессов трансдукции сигнала. Это подтверждается тем, что нестабильность генома может быть индуцирована в клетках, которые даже не были непосредственно

100 . Жесткий УФ.286

облучены («эффект свидетеля» — «bystander effect»). Данное заключение имеет серьезное значения для нашего взгляда на риск не только от радиации, но и от комбинаций радиации с химическими агентами окружающей среды.

287

5. ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКАНестабильность генома для оценки риска нуждается в срочном

исследовании.1. В настоящее время мы знаем, что радиация стимулирует

нестабильность генома.2. Требуемая доза индукции очень низка, менее 300–500 мЗв

для редкоионизирующего излучения и менее 100 мЗв для плотноионизирующего {53}.

3. Не имеется увеличения эффекта с повышением дозы, так что эффект гораздо более существенен при низких, чем при более высоких дозах {54}.

4. Мы знаем также, что, поскольку рак является мультистадийным процессом, требующим нескольких мутаций для образования опухоли, то любой процесс, который повышает частоту мутаций клеточной популяции, должен, по определению, увеличить риск появления канцерогенной мутации.

5. Мы знаем, что при тех заболеваниях, где нестабильность генома — часть патогенного синдрома (синдром Блума, анемия Фанкони), частота канцерогенеза высока.

6. Исходя из экспериментов на клетках человека и мышей in vitro и опытов на мышах in vivo мы имеем свидетельства того, что существует генетическое основание нестабильности и, поэтому, полагаем, что некоторые люди будут, возможно, более генетически нестабильными, чем другие.

7. Мы не знаем, как радиация стимулирует нестабильность. Такое знание позволило бы нам предотвратить эту индукция и оказать помощь системе радиационной защиты, которая должна быть озабочена нестабильностью.

8. Мы не знаем, существует ли естественный механизм для контроля или предотвращения появления клеток, несущих нестабильность. Имеется свидетельство того, что «летальные мутации» фактически могут быть защитными с точки зрения очистки тканей от клеток, несущих нестабильность. Необходимо исследование этого, а также расшифровка механизмов, лежащих в основе контроля выживаемости и пострадиационной гибели.

9. Мы не знаем того, что лежит в основе генетического основания нестабильности. Особенно важно определить, характерна ли она для различных субпопуляций людей и может ли она быть идентифицирована простыми скрининговыми тестами. Эта информация обеспечила бы возможные направления для защиты популяций, подвергавшихся [неблагоприятным] воздействиям.

10. Мы не знаем, имеется ли нижний порог дозы для нестабильности генома. Самые низкие исследованные дозы показали, в

288

большинстве случаев, максимальный эффект. Эти дозы находятся на уровне верхней границы естественного фона окружающей среды {55}. Что будет при еще более низких дозах? {56} Концепция «Фоновый уровень мутаций» здесь не применяется, так как облучение, вероятно, повышает фоновую или спонтанную скорость мутирования для целой клеточной популяции столь долго, сколь это определялось!

11. Мы не знаем, как другие мутагены (например, химические) влияют на нестабильную клеточную популяцию. Разумно ожидать повышения мутационного уровня после химического воздействия, если население уже имеет более высокую восприимчивость к индукции мутаций. Это могло бы объяснить, почему исследование в одной области показывают очевидность «радиационно-индуцированного рака», в то время как исследования в другой области не выявляют подобной картины. Радиация может увеличить мутагенность другого фактора. Знание механизмов и взаимодействий различных агентов помогло бы развитию логической и эффективной стратегии защиты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Cheng, K.C. and Loeb, L.A., (1997), Genomic Stability and Insta-bility: a working Paradigm, in Genetic Instability and Tumourigenesis, ed M.B. Kasten, Springer, Berlin, Heidelberg, New York.

2. Morgan, WF, Day, JP, Kaplan, MI, McGee, EM, and Limoli, CL, (1996), Review Genomic instability induced by ionising radiation, Radiat. Res., 146: 247-258.

3. Mothersill C., and Seymour C. B., (1997), Lethal mutations and ge-nomic instability. (Review) Int. J. Radiat. Biol. 71: 751-758.

4. Mothersill, C., and Seymour, C.B., (1998), Mechanisms and impli-cations of genomic instability and other delayed effects of radiation, (Re-view), Mutagenesis, (in press)

5. Colucci, S., Mothersill, C., Harney, J., Gamble, C., Seymour, C.B., and Arrand, J.E. ( 1997) Induction of multiple PCR-SSCPE mobility shifts in p53 exons in cultures of normal human urothelium exposed to low-dose gamma radiation. Int. J. Radiat. Biol. 72: (1) 21-31.

6. Kadhim, M., Macdonald, D.A., Goodhead, S.A., Lorimore, S.A., Marsden, S.J., and Wright, E.G., (1992), Tramsmission of chromosomal in-stability after plutonium alpha-particle irradiation. Nature (London), 355: 738-740.

7. Little, J.B., Gorgojo, L., and Vetrovs, H., (1990), Delayed appear-ance of lethal and specific gene mutations in irradiated mammalian cells, Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 19: 1425-1429.

289

8. Little, J.B., Nagasawa, H., Pfenning, T., Vetrovs, H., (1997), Radia-tion-induced genomic instability: delayed mutagenic and cytogenetic effects of x-rays and alpha particles. Radiat. Res, 148: 299-307.

9. Loeb, L.A., (1991), Mutator phenotype may be required for multi-stage carcinogenesis. Cancer Res., 51: 3075-3079.

10. Lorimore, S. A., Kadhim, M. A., Pocock, D. A., Papworth, D., Stevens, D. L., Goodhead, D. T., and Wright, E. G.(1998). Chromosomal in-stability in the descendants of unirradiated surviving cells after a-particle irra-diation. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 95, 5730-5733.

11. Lyng, F.M., O'Reilly, S., Seymour, C.B. and Mothersill, C.E., (1996), Morphological evidence of radiation induced delayed apoptosis in the distant progeny of irradiated cells, Radiat. Environ. Biophys. 35: 273-283.

12. Martins, M.B., Sabatier, L., Ricoul, M., Pinton, A., and Dutrillaux, B., (1993), Specific chromosome instability induced by heavy ions: a step to-wards transformation of human fibroblasts? Mut. Res., 285: 229-237.

13. Mendonca, M.S., Antonio, R.J., and Redpath, J.L., (1993), De-layed heritable damage and epigenetics in radiation-induced neoplastic trans-formation of human hybrid cells, Radiat. Res., 134: 209-216.

14. Mothersill, C. Crean, M., Lyons, M., McSweeney, J., Mooney, R., O'Reilly, J. and Seymour, C.B. Induction of delayed effects in the progeny of human cells surviving exposure to environmental mutagens, Mutagenesis, in press.

15. Sabatier, L., Dutrillaux, B., and Martin, M.B., (1992), Chromoso-mal Instability, Nature (London), 357: 548.

16. Seymour, C.B., Mothersill, C. and Alper, T., (1986), High yields of lethal mutations in somatic mammalian cells that survive ionizing radia-tion. Int. J. Radiat. Biol., 50: 167-69.

17. Seymour, C. B. and Mothersill, C. (1992), All colonies of CHO cells surviving gamma radiation contain mutated cells, Mutat. Research, 267: pp 19-30.

18. Watson, G.E., Lorimore, S.A., Glutton, S.M., Kadhim, M.A., and Wright, E.G., (1997), Genetic factors influencing a-particle-induced chromo-somal instability. Int. J. Radiat. Biol., 71: 497-503.

290

РАДИОАДАПТИВНЫЙ ОТВЕТ ЛИМФОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА {57}Roland H. Weissenbok, Siegfried Pfandler and Carl M. FleckАтомный институт Австрийского университета; Венский

технический университет

Weissenbok R.H., Pfandler S., Fleck C.M. Radioadaptive re-sponse in human lymphocytes. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Else-vier Science B.V. P. 112–120.

Roland H. Weissenbok, Siegfried Pfandler and Carl M. FleckAtomic Institute of the Austrian Universities, Technical University of

Vienna, Stadionallee 2, 1020 Vienna, Austria; phone: +43-1-58801-14169, e-mail: rweissen@ati.ac.at

РЕЗЮМЕЕсли лимфоциты человека подвергают вначале воздействию

низкой дозы ионизирующей радиации («адаптирующая доза»), а затем, через несколькими часов, высокой дозы («повреждающая доза»101, то неблагоприятные генетические эффекты могут быть менее значительными, чем в клетках, облученных только в повреждающей, высокой дозе. Однако из-за низкой статистической надежности данных, все еще нет заключения, действительно ли радиоадаптивный ответ является всеобщим явлением и должен ли он быть принят во внимание при оценке риска.

После полного анализа обширной литературы и целого массива доказательств, мы утверждаем, что междонорская вариабельность адаптивного ответа происходит, главным образом, из-за различных генетических статусов доноров, так как индивидуумы с серьезными дефектами в способности к репарации не проявляют радиоадаптации.

Незначительная краткосрочная междонорская вариабельность может быть следствием некоторых изменений в физиологических состояниях донора или, возможно, объясняется вариациями прогрессии клеток на стадии G2. Межэкспериментальная изменчивость — результат различных физических параметров лучевого воздействия. Наиболее важные параметры — доза и уровень (мощность) дозы адаптирующего и повреждающего воздействий, качественный вид излучения и временной параметр (промежуток) между воздействиями. Таким образом, мы можем объяснить противоречивые результаты по радиоадаптации с помощью тщательного учета физиологических, генетических и физических источников вариабельности; причем

101 . Или «разрешающее» облучение.291

последние могут быть доступны даже для математического моделирования.

1. ВВЕДЕНИЕАдаптивный ответ в лимфоцитах человека впервые описан

Olivieri et al. (Oli84)102 [в 1984 г.] для радиационно-индуцированных аберраций хромосом. Начиная с того времени феномен продемонстрирован для широкого разнообразия выбранных конечных показателей радиопоражаемости (endpoints) (UNS94). Однако, поскольку этот ответ устраняется нетоксическими концентрациями: Циклогексимида (ингибитора синтеза белка) (You89); 3-аминобензамида (ингибитора поли(АDP-рибозо) полимеразы103

(Wie86); Камптотецина (camptothecin) — ингибитора топоизомеразы I

(Sko94),то указанный эффект может быть обусловлен индукцией

нового, эффективного механизма репарации хромосомных повреждений ДНК через белковый синтез de novo путем активации специфических генов.

2. ВНУТРИ И МЕЖДОНОРСКАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬВнутридонорская вариабельность является частично

следствием преходящих физиологических состояний донора или, возможно, вариаций клеточной прогрессии в фазе G2 (Bos89). Однако отсутствие адаптивного ответа у некоторых доноров более вероятно объясняется некоторыми стабильными чертами конституции (Bos89). Важность генетического статуса ясна, поскольку пациенты с синдромом Дауна не дают адаптивного ответа (Kal94, Kha91). Более того, вариабельность в проявлении радиоадаптивного ответа в случае монозиготных близнецов много ниже, чем в случае дизиготных близнецов или неродственных доноров (Kal97). Наконец, возможность экспрессии адаптивного ответа также значительно снижается с возрастом, что видно из рис. 1 (Bos89, Gad98, Zha95).

Мы пришли к выводу, что, без учета статистической вариабельности, имеются две статистические группы (позитивные / негативные по адаптивному ответу). Данные, подтверждающие это предположение, представлены на рис. 2.

102 . Ссылки в тексте оригинала представлены не цифрами, а аббревиатурами фамилий первого автора источников вкупе с годом издания последних. Некоторый хаос с размерностями доз — то сГр, то Гр со многими нолями после запятой — как в оригинале.

103 . Фермент участвует в репарации ДНК.292

Рис. 1. Вероятность развития радиоадаптивного ответа в лимфоцитах людей в зависимости от возраста.

Рис. 2. Экспрессия радиоадаптивного ответа в лимфоцитах человека. Представлены две статистические группы (позитивные / негативные по радиоадаптации)104.

104 . Более никаких объяснений к рис. 2 ни в легенде к нему, ни в тексте нет.

293

Чтобы гарантировать полную сопоставимость индивидуальных данных, каждый физический и химический параметр, влияющий на способность к экспрессии адаптивного ответа, должен быть идентичен [в разных работах]. К сожалению, это происходит только в очень редких случаях.

3. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ПРОМЕЖУТКА ВРЕМЕНИПолная экспрессия адаптивного ответа происходит через 4–6 ч

после адаптирующего воздействия и адаптация наблюдается в течение 2–3-х клеточных циклов (Sha87, Cai90). Однако если воздействие малой дозы повторяется по крайней мере на 3-й клеточный цикл, то адаптивный ответ реиндуцируется (Cai90). Некоторые опыты in vivo показывают, что адаптация может сохраняться несколько недель (Woj90, Yon96) или, возможно, даже несколько лет (Sou97).

4. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ АДАПТИРУЮЩЕЙ ДОЗЫЭкспрессия адаптивного ответа особенно зависит от величины

адаптирующей дозы при соответствующей [фиксированной] мощности (уровня) дозы. Обнаружено, что оптимальная доза для клеток кожи мышей (m5S) — 1–5 сГр (Sas95), для фибробластов человека — 10–20 сГр (HE22) (Cor94) или 3–5 сГр (HE19, HE57) (Ish96), а для лимфоцитов человека — 1–2 сГр (Cai90, Cor94, Kel91, Sha87, Sha89, Vij89, Wol88). Соответствующая зависимость для лимфоцитов человека приведена на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость выраженности радиоадаптивного ответа в лимфоцитах человека от дозы адаптирующего облучения редкоионизирующей радиацией. По оси абсцисс — адаптирующая доза,

294

Гр; по оси ординат — величина адаптации (снижение уровня аберраций хромосом). Объединенные данные (Sha87, Bai93).

295

5. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ МОЩНОСТИ (УРОВНЯ) АДАПТИРУЮЩЕЙ ДОЗЫ

Соответствующие данные представлены на рис. 4 и 5

Рис. 4. Способность адаптирующей дозы в 0,01 Гр Х-излучения индуцировать радиационную адаптацию в зависимости от мощности дозы.

Рис. 5. Способность адаптирующей дозы в 0,5 Гр Х-излучения индуцировать радиационную адаптацию в зависимости от мощности дозы.

296

К удивлению, зависимости от мощности адаптирующей дозы для значений 0,01 Гр и 0,5 Гр оказались различными. В то время как в случае меньшей дозы количество повреждений ДНК повышается с увеличением мощности дозы, то для большей дозы характерна обратная картина (Sha89).

6. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ЛПЭИзвестно, что острое воздействие в малой дозе (0,005–0,2 Гр)

редкоионизирующей радиации (Х- и -излучение) ведет к значительному снижению числа аберраций, индуцированных повреждающей дозой (0,4–4 Гр) (Sha94). К сожалению, плотноионизирующую радиацию очень редко использовали в качестве адаптирующей дозы. Исследования с отрицательными -мезонами показывают защитный эффект (Mar96), а протоны — нет (Kha91). Это может объясняться высоким повреждающим эффектом плотноионизирующей радиации, так как в данном случае имеется высокая локальная концентрация радикалов.

7. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ВЫБРАННОГО КРИТЕРИЯ ОЦЕНКИ РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТИ

Радиоадаптивный ответ определяли по различным конечным показателям (endpoints), среди которых — аберрации хромосом (Bor94, Cai90, Far93, Iku87, Iku89, Liu92, Mak90, San89, Sas95, Sha87, Sha89, Vij89, Vij95, Woj90, Woj92, Wol88), микроядра (Azz94, Cor94, Far93, Iku87, Iku89, Vij95, Woj97), ДР ДНК (Iku96), мутации (Cro90, Kel91, Rig93, San86, Sas95) и апоптоз (Ish96, Mar95, Mar96, Mar97, Mey94, Mus92, Sas95, Sin94, Ska94). Хотя степень экспрессии может отличаться для различных параметров, в случае аберраций хромосом и микроядер результаты для разных доноров оказались весьма сходными (рис. 6).

297

Рис. 6. Экспрессия радиоадаптивного ответа в лимфоцитах человека в зависимости от выбранного критерия оценки (аберрации, микроядра).

298

8. ПЕРВЫЙ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ПОДХОДКак мы можем преуспеть в моделирования данных по

адаптивному ответу, если рассматриваем очевидно разнородные экспериментальные результаты? Выше указано, что надо отличать причины такой вариабельности. Физиологические или генетические источники едва ли доступны для математических подходов, хотя ясные утверждения относительно возникновения радиоадаптации могут быть сделаны при рассмотрении целого массива данных. Намного более обещающей для математического анализа оказывается зависимость индукции процессов адаптации от физических факторов, типа дозы и уровня дозы, или же от природы излучения.

Но остается все еще открытым вопрос о том, реагируют ли клетки на радиационное воздействие более или менее уникальной программой генной экспрессии (в ответ на определенный сигнал), или же имеется широкий спектр возможного ответа согласно частоте и типу повреждений в пределах некоторых периодов времени. Другими словами, возникает вопрос, может ли отчетливый триггерный сигнал быть идентифицирован, или же нет. Что кажется ясным, так это то, что при радиоадаптации происходит синтез множества белков de novo. Но если величина вариаций в профиле генной экспрессии после облучения достаточно мала для выявления некоторого общего механизма радиоадаптации (он может быть и комплексным) в ответ на отчетливый триггерный сигнал, то вопрос все еще остается открытым.

С другой стороны, математические исследования могли бы также иметь некоторое значение с точки зрения внесения соответствующего вклада. Мы начали свое моделирование, основываясь на следующих рабочих гипотезах:

1) Действительно, имеется отчетливый триггерный сигнал при адаптации к ионизирующей радиации. Физические параметры облучения типа дозы, мощности дозы или природы излучения определяют вероятность появления триггерного сигнала. Как только сигнал прошел, клеточный статус трансформируется в преходящее «адаптированное» состояние с помощью более или менее инвариантных программ.

2) Вторая гипотеза относится к природе триггерного сигнала. Цель, на которую нужно воздействовать для того, чтобы радиоадаптация индуцировалась — это ДНК (на любом из ее уровней организации).

На основе этих предположений триггерный сигнал радиоадаптации является фокусом интересов при попытке найти возможные математические подходы, но не механизмом адаптации непосредственно. Характер триггерного сигнала может быть объяснен при помощи математических моделей.

299

Стратегия состоит в том, чтобы провести детальное микродозиметрическое исследование в соответствии с упрощенными микробиологическими предпосылками. Таким образом, «макроскопические» количества типа дозы, уровня дозы и характера излучения должны быть переведены в «микроскопические» категории типа количества энергии, поглощенной в определенных объемах в пределах указанных периодов времени или в категории частота / вероятности событий в указанных объемах. Тогда, после выяснения природы триггерного сигнала, вопрос переводится в задачу объяснить, каковы размеры мишеней, чтобы последовательность [ДНК] могла быть поражена, и какое минимальное количество энергии должно быть депонировано.

Уже можно сделать интересные предположения. Рассмотрим в качестве иллюстраций рис. 4 и 5. Удивительно, но мы видим отчетливый эффект уровня дозы для столь низких доз, как 0,01 Гр. Таким образом, объем мишени должен быть достаточно большим для того, чтобы многократные попадания были возможны (и, поэтому, осуществлялись их взаимодействия); при 0,01 Гр в качестве мишени должно выступать цельное клеточное ядро. Однако, если мощность дозы достаточно низка, радиоадаптация не происходит (рис. 4). Это позволяет сделать заключение об участии временной шкалы. «Порог» для установки триггерного сигнала составляет что-то около 10 сГр в мин (рис. 4).

Основываясь на суммарном диаметре мишени (среднее ядро клетки млекопитающих), можно сделать вывод о том, что необходимый интервал времени составляет приблизительно несколько сотен миллисекунд между двумя последующими событиями (Х-излучение). Это дольше, чем типичная временная диффузия через ядро клетки, но короче, чем время жизни вторичных радикалов, подобных H2O2 (см. Ada80).

Если интервал времени становится длиннее (уменьшающаяся мощность дозы), то триггерный сигнал исчезает. Оба наблюдения (размер мишени и временная шкала) привели нас к предположению, что триггерный сигнал генерируется через воздействие вторичных радикалов. Они, однако, недостаточно реактивны для причинения значительного повреждения ДНК. Таким образом, можно судить о возможных механизмах, вновь возвратившись к высоко реактивным радикалам, подобным радикалу ОH (гидроксил). Такие механизмы были описаны и, вероятно, они могут наблюдаться в пределах ядра клетки (Kie89).

В то же время, рис. 5 (снижение радиоадаптации с увеличением мощности дозы) показывает, что существуют дополнительные процессы, превалирующие при высоких дозах над механизмами,

300

индуцирующими адаптивный ответ при сравнительно низких дозах. Подтверждение зависимости от мощности (уровня) дозы при дозах столь высоких, как 0,5 Гр, дало возможность заключить, что эти дополнительные механизмы играют роль для мишеней много меньшего размера. Техника нелинейной регрессии применительно к соответствующим хорошо разработанным моделям позволяет сделать вывод о диаметре мишени приблизительно в 0,8 мкм105.

Таким образом, мы видим два противодействующих процесса, которые должны быть сбалансированы для возникновения триггерного сигнала, причем каждый из них связан с различными мишенями.

9. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВНесмотря на начало наших математических исследований,

хотелось бы поспекулировать относительно интерпретации результатов. Принимая во внимание, что предположение о вторичных радикалах, являющихся посредниками триггерного сигнала, кажется верным для низких доз, они не обязательно участвуют в опосредовании дополнительных процессов (counteracting process), поскольку размер мишени и интервал времени между двумя последующими попаданиями слишком малы, чтобы объяснить эффект мощности дозы при более высоких дозах (рис. 5). Вместо этого, по-видимому, главную роль в дополнительных процессах при высоких дозах играют первичные радикалы. Однако остается открытым вопрос, на какие домены ДНК они воздействуют, исходя из нашей второй рабочей гипотезы. В соответствии с размером мишени приблизительно в 0,8 мкм (полученным в наших расчетах), мы заключаем, что ответ может быть связан с кластерами репликонов (организационная единица репликации ДНК в эукариотических клетках), которые имеют сопоставимый размер (Cle83).

Если некоторый типы повреждений ДНК внутри кластера репликонов инициируют репликацию цельного кластера, она приостанавливается, пока повреждения не репарируются. Таким образом, отсрочка локальной инициации репликации может подавлять триггерный сигнал к радиоадаптации. Это определяет центральную роль репликации для возникновения адаптивного ответа.

Действительно, существуют экспериментальные доказательства критической роли облучения в S-фазе, так как установлено, что клетки

105 . В оригинале была опечатка — 8 мкм. Это как раз диаметр ядра среднего лимфоцита. Тогда вторая мишень никак не может быть меньше первой, о чем выше пишут авторы. И действительно, в следующем разделе для второй мишени приведена величина 0,8 мкм.

301

должны пройти S-фазу для проявления адаптивного ответа (Rya98). В работе (Rya98) выдвигается гипотеза, согласно которой начальные повреждения, вызванные некоторой низкой дозой, должны быть «восприняты» и, «в пути», «обработаны» клеткой. Эта «обработка» не может быть осуществлена когда-либо на протяжении клеточного цикла, но только в течение некоторых событий, происходящих в S-фазе.

Интересно, что мы можем видеть определенные параллели с SOS ответом у E. coli, где пострепликативные промежутки (то есть, основные повреждения, «процессируемые» репликацией) инициируют механизмы защиты, хотя регулирование процессов в клетках млекопитающих, конечно, является намного более сложным.

ЛИТЕРАТУРА1. [Ada80] G.E. Adams, D.G. Jameson, Time effects in molecular radiation

biology, Radiation Environmental Biophysics, 17, 95-114, 1980.2. [Azz94] E.I. Azzam, G.P. Raaphorst and R.E.J. Mitchel, Radiation-in-

duced adaptive response for protection against micronucleus formation and neoplastic transformation in C3H 10T1/2 mouse embryo cells, Radia-tion Research, 138, S28-S31, 1994.

3. [Bor94] P.M. Borodin, M. Inouye, S.-I. Oda, T. Ikushima, Y. Takagishi and H. Yamamura, Radioadaptive response in primary mouse spermato-cytes revealed by analysis of synaptonemal complexes, Mutation Re-search, 310, 151-156, 1994.

4. [Bos89] A. Bosi and G. Olivieri, Variability of the adaptive response to ionizing radiations in humans, Mutation Research, 211, 13-17, 1989.

5. [Cai90] L. Cai and S.-Z. Liu, Induction of Cytogenetic Adaptive Response of Somatic and Germ Cells in vivo and in vitro by Low-Dose X-Irradia-tion, International Journal of Radiation Biology, 58, 187-194, 1990.

6. [Cor94] F. Cortes, I. Dominguez, M.J. Flores, J. Pinero, J.C. Mateos, Dif-ferences in the Adaptive Response to Radiation Damage in Go Human Lymphocytes Conditioned with Hydrogen Peroxide or Low-Dose X-Rays, Mutation Research, 311, 157-163, 1994.

7. [Cro90] N.E.A. Crompton, B. Barth and J. Kiefer, Inverse dose-rate effect for the induction of 6-thioguanine-resistant mutants in Chinese hamster V79-S cells by 60Co -rays, Radiation Research, 124, 300-308, 1990.

8. [Far93] Z. Farooqi and P.C. Kesavan, Low-Dose Radiation-Induced Adap-tive Response in Bone Marrow Cells of Mice, Mutation Research, 302, 83-89, 1993.

9. [Gad98] P.K. Gadhia, Possible age-dependent adaptive response to a low dose of X-rays in human lymphocytes, Mutagenesis, 13, 151-152, 1998.

10. [Iku87] T. Ikushima, Chromosomal responses to ionizing radiation remi-niscent of an adaptive response in cultured Chinese hamster cells, Muta-tion Research, 180, 215-221, 1987.

302

11. [Iku89] T. Ikushima, Radio-Adaptive Response: Characterization of a Cytogenic Repair Induced by Low-Level Ionizing Radiation in Cultured Chinese Hamster Cells, Mutation Research, 227, 241-246, 1989.

12. [Iku96] T. Ikushima, H. Aritomi and J. Morisita, Radioadaptive response: efficient repair of radiation-induced DNA damage in adapted cells. Muta-tion Research, 358, 193-198, 1996.

13. [Ish96] K. Ishii and M. Watanabe, Participation of gap-junctional cell communication on the adaptive response in human cells induced by low dose of X-rays, International Journal of Radiation Biology, 69, 291-299, 1996.

14. [Kal94] I. Kalina, H. Konecna and N. Racekova, Adaptive response to ionizing radiation in normal and aneuploid human lymphocytes, Folia Bi-ologica, 40, 110-123, 1994.

15. [Kal97] I. Kalina, G. Nemethova, Variability of the Adaptive Response to low Dose Radiation in Peripheral Blood Lymphocytes of Twins and Un-related Donors, Folia Biologica, 43/2, 91-95, 1997.

16. [Kel91] K.T. Kelsey, A. Memisoglu, D. Frenkel and H.L. Liber, Human lymphocytes exposed to low doses of X-rays are less susceptible to radia-tion-induced mutagenesis, Mutation Research, 263, 197-201, 1991.

17. [Kha91] E.K. Khandogina, G.R. Mutovin, S.V. Zvereva, A.V. Antipov, D.O. Zverev and A.P. Akifyev, Adaptive response in irradiated human lymphocytes: radiobiological and genetical aspects, Mutation Research, 251, 181-186, 1991.

18. [Kie89] J. Kiefer, Biologische Strahlenwirkung, Birkhauser Verlag, Basel, 1989.

19. [Liu92] S.Z. Liu, L. Cai and S.Q. Sun, Induction of a cytogenetic adap-tive response by exposure of rabbits to very low dose-rate -radiation, In-ternational Journal of Radiation Biology, 62, 187-190, 1992.

20. [Mak90] T. Makinodan and S.J. James, T cell potentiation by low dose ionizing radiation: possible mechanisms, Health Physics, 59/1, 29-34, 1990.

21. [Mar95] B. Marples and M.C. Joiner, The elimination of low-dose hyper-sensitivity in Chinese hamster V79-379A cells by pretreatment with X-rays of hydrogen peroxide. Radiation Research, 141,160-169, 1995.

22. [Mar96] B. Marples and K.A. Skov, Small doses of high-linear energy transfer radiation increase the radioresistance of Chinese hamster V79 cells to subsequent X-irradiation, Radiation Research, 146,382-387, 1996.

23. [Mar97] B. Marples, P. Lambin, K.A. Skov and M.C. Joiner, Low dose hyper-radiosensitivity and increased radioresistance in mammalian cells, International Journal of Radiation Biology, 71, 721-735, 1997.

24. [Mey94] M. Meyers, J. McCaffrey, E. Odegaard and D.A. Boothman, X-ray-inducible transcripts and altered cell cycle regulation are involved in

303

adaptive survival responses in human cells, Radiation Research, 141, 119-120, 1994.

25. [Mus92] R. J. Muschel, H.B. Zhang, G. Iliakis, and W.G. McKenna, Ef-fects of ionizing radiation on cyclin expression in HeLa cells, Radiation Research, 132, 153-157, 1992.

26. [01184] G. Olivieri, J. Bodycote and S. Wolff, Adaptive response of hu-man lymphocytes to low concentrations of radioactive thymidine, Sci-ence, 223, 594-597, 1984.

27. [Rig93] O. Rigaud, D. Papadopoulo and E. Moustacchi, Decreased dele-tion mutation in radioadapted human lymphocytes. Radiation Research, 133, 94-101, 1993.

28. [Rya98] N.I. Ryabchenko, M.M. Antoshchina, E.V. Fesenko, T.I. Ivanova, T.V. Kondrashova and V.A. Nasonova, Cytogenetic adaptive re-sponse in cultured human lymphocytes: dependence on the time of expo-sure to adapting and challenging doses of gamma-rays, Mutat. Res., 418, 7-19, 1998.

29. [San86] B.J.S. Sanderson and A.A. Morley, Exposure of human lympho-cytes to ionizing radiation reduces mutagenesis by subsequent ionizing ra-diation, Mutation Research, 164, 347-351, 1986.

30. [San89] K. Sankaranarayanan, A. von Duyn, M.J. Loos and A.T. Natara-jan, Adaptive response of human lymphocytes to low-level radiation from radioisotopes of X-rays, Mutation Research, 211, 7-12, 1989.

31. [Sas95] M.S. Sasaki, On the reaction kinetics of the radioadaptive re-sponse in cultured mouse cells, International Journal of Radiation Biol-ogy, 68, 281-291, 1995.

32. [Sas95] M.S. Sasaki, On the reaction kinetics of the radioadaptive re-sponse in cultured mouse cells. International Journal of Radiation Biol-ogy, 68, 281-291, 1995.

33. [Sha87] J.D. Shadley, V. Afzal and S. Wolff, Characterization of the adaptive response to ionizing radiation induced by low doses of X-rays to human lymphocytes, Radiation Research, 111,511-517, 1987.

34. [Sha89] J.D. Shadley and J.K. Wiencke, Induction of the adaptive re-sponse by X-rays is dependent on radiation intensity. International Jour-nal of Radiation Biology, 56, 107-118, 1989.

35. [Sin94] B. Singh, J.E. Arrand and M.C. Joiner, Hypersensitive response of normal human lung epithelial cells at low radiation doses, International Journal of Radiation Biology, 65, 457-464, 1994.

36. [Ska94] L.D. Skarsgard, M.W. Skwarchuk and B.G. Wouters, The sur-vival of asynchronous V79 cells at low radiation doses: modeling the re-sponses of mixed cell populations, Radiation Research, 138, S72-S75, 1994.

37. [Sko94] K.A. Skov, H. Zhou and B. Marples, The effect of two topoiso-merase inhibitors on low-dose hypersensitivity and increased radioresis-

304

tance in Chinese hamster V79 cells, Radiation Research, 138, S117-120, 1994.

38. [UNS94] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Sources and effects of ionizing radiation, New York, United Nations, 1994.

39. [Vij89] Vijayalaxmi and W. Burkart, Resistance and cross-resistance to chromosome damage in human blood lymphocytes adapted to bleomycin, Mutation Research, 211, 1-5, 1989.

40. [Vij95] Vijayalaxmi, B.Z. Leal, T.S. Deahl and M.L. Meltz, Variability in adaptive response to low dose radiation in human blood lymphocytes: consistent results from chromosome aberrations and micronuclei, Muta-tion Research, 348, 45-50, 1995.

41. [Wie86] J.K. Wiencke, V. Afzal, G. Olivieri and S. Wolff, Evidence that the [3H] - thymidine-induced adaptive response of human lymphocytes to subsequent doses of X-rays involves the induction of a chromosomal re-pair mechanism, Mutagenesis, 1, 375-380, 1986.

42. [Woj90] A. Wojcik and H. Tuschi, Indications of an Adaptive Response in C57BL Mice Pre-Exposed in vivo to Low Doses of Ionizing Radiation, Mutation Research, 243, 67-73, 1990.

43. [Woj92] A. Wojcik, K. Bonk, W.-U. Muller, C. Streffer, U. Weissenborn and G. Obe, Absence of adaptive response to low doses of X-rays in preimplanation embryos and spleen lymphocytes of an inbred mouse strain as compared to human peripheral lymphocytes: a cytogenetic study, International Journal of Radiation Biology, 62, 177-186, 1992.

44. [Woj97] M. Wojewodzka, M. Kruszewski and I. Szumiel, Effect of signal transduction inhibition in adapted lymphocytes: micronuclei frequency and DNA repair. International Journal of Radiation Biology, 71, 245-252, 1997.

45. [Wol88] S. Wolff, V. Afzal, J.K. Wiencke, G. Olivieri and A. Michaeli, Human lymphocytes exposed to low doses of ionizing radiations become refractory to high doses of radiation as well as to chemical mutagens that induce double-strand breaks in DNA, International Journal of Radiation Biology, 53, 39-48, 1988.

46. [Yon96] M. Yonezawa, J. Misonoh and Y. Hosokawa, Two types of X-ray-induced radioresistance in mice: presence of 4 dose ranges with dis-tinct biological effects. Mutation Research, 358, 237-243, 1996.

47. [You89] J.H. Youngblom, J.K. Wiencke and S. Wolff, Inhibition of the adaptive response of human lymphocytes to very low doses of ionizing radiation by the protein synthesis inhibitor cycloheximide, Mutation Re-search, 227, 257-261, 1989.

48. [Zha95] L. Zhang, Cytogenetic adaptive response induced by pre-expo-sure in human lymphocytes and marrow cells of mice, Mutation Re-search, 334, 33-37, 1995.

305

306

ОТВЕТ ЛИМФОЦИТОВ ПОПУЛЯЦИИ ЧЕЛОВЕКА И АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА ИХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ В НИЗКИХ ДОЗАХ {58}

G.J. Koteles*, I. Bojtor*, G. Bognar* and M. Otos*** Национальный исследовательский институт радиобиологии и

радиационной гигиены им. Фредерика Жолио-Кюри, Будапешт** Атомное объединение, Paks, Венгрия

Koteles G.J., Bojtor I., Bognar G., Otos M. Lymphocyte re-sponse in human population and its antioxidant protection against low doses of ionizing radiation. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Sci-ence B.V. P. 295–304.

G.J. Koteles*, I. Bojtor*, G. Bognar* and M. Otos*** Frederic Joliot-Curie National Research Institute for Radiobiol-

ogy and Radiohygiene, Budapest, Hungary** Atommed Ltd., Paks, Hungary

РЕЗЮМЕНа индивидуальных препаратах лимфоцитов человека

исследован эффект малых доз в диапазоне от 0,01 до 2 Гр. В качестве показателя радиопоражаемости выбран параметр частоты микроядер в культуре лимфоцитов в условиях цитокинового блока.

Тип вероятностного распределения радиационно-индуцированных повреждений статистически описывался как ассиметричный в случае воздействия на образцы крови Х-излучения в очень низких дозах (0,01–0,1 Гр). Сходная картина отмечена и для необлученной контрольной популяции. Однако при 1 Гр и выше кривая нормального распределения частоты может быть описана с помощью аппроксимации ассиметричным рассеянием (appr. symmetrical scatter) для полученных приращений.

Основные параметры линейной регрессии для кривой зависимости приращения частоты микроядер от поглощенной дозы, такие как наклон (который хорошо корреллировал с рассматриваемыми переменными и с пропорцией переменных, рассчитанных для Х (то есть, R2), анализировались при изучении зависимостей «Доза — эффект» во всем диапазоне — от 0,01 до 2 Гр. Несмотря на значительные изменения, полученные в интервалах, примыкающих к самой малой дозе 0,01 Гр, ниже «порога» около 0,2 Гр не обнаружено

307

зависимости между поглощенной дозой и исследуемым параметром106.

Отмечены некоторые изменения частоты выхода радиационно-индуцируемых микроядер после повышения уровня экзогенных антиоксидантов in vitro с помощью водорастворимой формы -токоферола.

Сходным образом, увеличение таких антиоксидантов, как витамины Е и С в сыворотке людей, приводило к повышению радиорезистентности лимфоцитов этих индивидуумов при тестировании in vitro.

Ответ к очень малым дозам может быть охарактеризован как специфический ответ, индуцируемый немногими попаданиями. В то же время, в этом дозовом диапазоне биологическая защита, аналогичная увеличению антиоксидантной способности и активации репарации в клетках, может помочь организму существенно снизить радиочувствительность.

ЛИТЕРАТУРА1. Kormos, Cs., Koteles, G.J. (1988), Micronuclei in X-irradiated human

lymphocytes. Mutat. Res. 199, 31-35.2. Koteles, G.J. (1996), The human lymphocyte micronucleus assay. A re-

view on its applicabilities in occupational and environmental medicine. Centr. Europ. J. Occup. Environm. Med. 2, 12-30.

3. Koteles, G.J., Bojtor, I. (1995), Radiation-induced micronucleus frequency alterations in lymphocytes from individuals of an urban population. Centr. Europ. J. Occup. Environm. Med. 1, 187-198.

4. Bognar, G., Otos, M., Koteles, G.J. (1997), Detection and measurement of antioxidant capacity in human sera. Centr. Europ. J. Occup. Environm. Med. 3, 293-297.

106 . Выделено мною. — Перев.308

РАДИОАДАПТИВНЫЙ ОТВЕТ У МЫШЕЙ С57BL/6: ПОДАВЛЕНИЕ АККУМУЛЯЦИИ р53 ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ Х-ИЗЛУЧЕНИЯ В МАЛОЙ, АДАПТИРУЮЩЕЙ ДОЗЕ {59}

Morio Yonezawa*, Takeo Ohnishi**, Ken Ohnishi**, Jim Mis-onoh***

* Исследовательский институт прогресса науки и технологии, Осака, Япония

** Медицинский университет, Нара, Япония*** Центральный исследовательский институт индустриальной

электроэнергии, Чиба, Япония

Yonezawa M., Ohnishi T., Ohnishi K., Misonoh J. Radio-adap-tive survival response in mice — suppression of p53 accumulation after x-irradiation by small dose pre-irradiation in С57BL/6 mice. In: “The Ef-fects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 351–356.

Morio Yonezawa*, Takeo Ohnishi**, Ken Ohnishi**, Jim Mis-onoh***

* Research Institute for Advanced Science and. Technology, Osaka Prefecture University, Sakai, Osaka 599-8570

** Nara Medical University, Kashihara, Nara 634-0000*** Central Research Institute of Electric Power Industry, Abiko,

Chiba 270-1166, Japan

РЕЗЮМЕИсследование направлено на объяснение биологических и

молекулярных механизмов радиоадаптивного ответа по тесту выживаемости, индуцированного путем адаптирующего воздействия Х-излучения в дозах 30–50 сГр за две недели до среднелетального воздействия радиации на мышей C57BL/6.

Обнаружено, что в условиях предварительной радиационной адаптации (45 сГр) интенсифицируется восстановление числа эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов после [повреждающего] сублетального облучения. Количественное определение содержания гемоглобина в фекалиях продемонстрировало, что предварительное облучение значительно снижает геморрагические тенденции после сублетального воздействия. Результат совпадает с наблюдениями, опубликованными другими исследователями и нами, согласно которым радиационно-индуцированная гемопоэтическая гибель у мышей тесно связана с тромбоцитопенией и приводит к церебро-медуллярным геморрагиям в продолговатом мозгу (oblongata).

309

Для исследования молекулярных механизмов индуцированной радиорезистентности методом Вестерн-блоттинга определяли ключевой белок р53, который медиирует сигнал трансдукции, приводящий либо к блоку в G1 фазе (что способствует репарации повреждений ДНК и выживаемости клетки), либо к апоптозу (клеточной гибели). Аккумуляция р53 в селезенке через 5 ч после воздействия Х-излучения в дозе 3 Гр в значительной степени подавлялась предварительным облучением в дозе 45 сГр. Само по себе адаптирующее облучение не изменяло уровень р53 через 2 недели после воздействия. Мы предполагаем, что апоптотическая гибель радиочувствительных клеток после предварительного воздействия стимулирует пролиферацию здоровых, радиорезистентных, замещающих клеток. Подавление экспрессии р53 путем адаптирующего облучения может иметь результатом снижение апоптоза через сигнал трансдукции после воздействия в разрешающей (повреждающей) дозе 3 Гр. Таким образом, в результате остается большее количество жизнеспособных гемопоэтических клеток. Это может облегчать восстановление гемопоэтической ткани после острого облучения, приводя к снижению геморрагий и к уменьшению гибели клеток костного мозга.

1. ВВЕДЕНИЕРадиоадаптивный ответ в клеточных системах впервые описан

в 1984 г. [1] для лимфоцитов человека, инкубированных с [3H]- тимидином, и в 1987 г. [2] для клеток китайского хомячка (СНО) после воздействия Х-излучения. В 1988 г. Feinendegen et al. [3] описали радиоадаптивный ответ по тесту активности тимидинкиназы для клеток костного мозга мышей, облученных in vivo.

Как показано нами ранее [4, 5], предварительное воздействие Х-излучения на мышей ICR индуцирует два типа радиорезистентности (по критерию снижения гибели клеток костного мозга), которые зависят от адаптирующей дозы: через 2 недели после облучения в дозах 30–50 сГр и через 2 месяца после воздействия в дозах 5–10 сГр.

Сформировавшаяся радиорезистентность не была обусловлена предварительным облучением только головы и индуцировалась через адаптивный ответ в кроветворных тканях. Однако последний требовал облучения целого тела (и головы, и туловища), и, поэтому, показана связь между индукцией адаптивного ответа и облучением костного мозга и кроветворных тканей [5]. Для мышей C57BL/6 также были обнаружены два типа адаптивного ответа [6]. Эти результаты противоречат предыдущим наблюдениям, что биологический эффект ионизирующей радиации, при котором повышается опасность лучевых повреждений, увеличивается в зависимости от повышения суммарной дозы {60}.

310

В представленной работе мы исследовали формирование приобретенной радиорезистентности (адаптирующее облучение в дозах 30–50 сГр; интервал между воздействиями 2 недели), для выяснения механизма указанного феномена. Схема опыта выбрана из соображений, согласно которым механизм этого типа радиорезистентности кажется более простым.

Для определения причинной связи с пострадиационной гибелью клеток костного мозга проводили подсчет числа клеток в периферической крови, а также регистрировали наличие крови в фекалиях [7, 9]. Поскольку известна важная роль ключевого белка р53 в конечном звене пути передачи сигнала, определялась аккумуляция этого белка в различных тканях [10]. Исследованы два главных аспекта функционирования белка р53, модифицирующие выживаемость и пролиферацию облученных клеток: первый связан с временным блоком в фазе G1, а другой — с апоптозом.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. ЖивотныеИспользованы неинфицированные патогенными микробами (в

особенности, Pseudomonas aeruginosa) 4-х-недельные мыши-самцы линии C57BL/6N. Животные содержались в чистой окружающей среде, по десять в клетке, при относительной влажности 241 и 6010% <...>. Воду давали ad libitum. Для предотвращения загрязнения бактериями воду подкисляли HCl. <…>.

2.2. ОблучениеАдаптирующее воздействие Х-излучения на мышей возрастом

6 недель проводили при дозе 45 сГр (45 сГр/мин). Параметры контролировали дозиметрически. Для всех опытов осуществляли контроли с ложным облучением. Через две недели после предварительного воздействия мышей облучали в сублетальной дозе Х-лучами.

Кровь собирали на 15-й день после адаптирующего воздействия.

2.3. Определение числа клеток в кровиЭритроциты, лейкоциты и тромбоциты просчитывали на

автоматическом счетчике. <…>. Число клеток для необлученных мышей составило: 152,61,8; 83,06,4 и 1043,24,1 для тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов соответственно.

2.4. Определение тенденции к геморрагиям311

Осуществляли по методу, основанному на регистрации скрытого гемоглобина крови в фекалиях [4] в модификации Yonezawa et al. [6]. <…>

312

2.5. Приготовление образцов органов для определения р53Через 5 ч после второго облучения (3 Гр), животных забивали.

Выделяли мозг, тимус, правое легкое, селезенку, часть печени и нижнюю половину тонкого кишечника. Клетки костного мозга выделяли из правого и левого бедра (femora). <…>. Клетки и ткани разрушали замораживанием-оттаиванием в жидком азоте, затем добавляли детергенты NP-40, дезоксихалат и Ds-Na до конечных концентраций 1%, 1% и 0,05% соответственно. Центрифугировали при 18.500 g. Отбирали надосадочную жидкость и определяли в ней концентрацию белка.

2.6. Вестерн-блот-анализ с моноклональными антителами к р53 и определение р53

<…>. Для подтверждения позиции полосы р53 в качестве негативного контроля использовались дефицитные по р53 эмбриональные клетки фибробластов мышей — MT158-8.<…>

На рисунках107, иллюстрирующих определение количества р53 для каждого органа, приведены средние величины для 2–3 мышей на каждую точку. Значения для р53 вместе с SE (стандартное отклонение) представлены как отношения количества двух белков в облученных группах (с адаптирующим и без адаптирующего воздействия) к соответствующему количеству в необлученных группах.

Данные представлены в виде M m.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1. Восстановление числа клеток крови после воздействия в сублетальной дозе 5 Гр, модифицируемое адаптирующим облучением

Кровь собирали на 15-й день после воздействия в дозе 5 Гр (время стимуляции восстановления при действии радиопротекторов [11], а также время, когда смертность [опустошение] костного мозга наиболее заметна после облучения в среднелетальных дозах).

Из табл. 1 следует, что восстановление всех трех типов клеток крови в значительной степени повышается адаптирующим воздействием.

3.2. Адаптирующее облучение снижает геморрагические тенденции после повреждающего воздействия в дозе 6,5 Гр <...>108

107 . Рисунки, на которые ссылаются авторы, в тексте оригинала отсутствуют (по-видимому, имелись в виду иллюстрации к докладу).

108 . Данные представлены на рисунке, который в статье не приведен. Однако указано на достоверное снижение по сравнению с

313

Таблица 1. Восстановление числа клеток крови в условиях адаптирующего облучения в дозе 45 сГр за 2 недели до воздействия в повреждающей дозе 5 Гр.

Клетки Ложное облучение

Адаптирующее облучение

Значимость

Тромбоциты (х104мм3)

15,31.7 21,22,0 p < 0,05

Лейкоциты (х102мм3) 3,90,2 6,00.3 p < 0,01Эритроциты (х104мм3)

532,113,8 638,9 29,1 p < 0,01

3.3. Адаптирующее облучение снижает содержание р53 ниже уровня у интактных животных в селезенке мышей через 5 ч после повреждающего воздействия в дозе 3 Гр

Анализ проводили методом Вестерн-блотта для 6-ти тканей мышей 4-х групп:

0 сГр + 0 Гр (интактные; 1 мышь);45 сГр + 0 Гр (облученные только в адаптирующей дозе; 3

мыши);0 сГр + 3 Гр (облученные только в повреждающей дозе; 3

мыши);45 сГр + 3 Гр (в условиях адаптивного ответа; 3 мыши) {61}.Из рисунка виден эффект облучения на аккумуляцию р53 в

селезенке. Предварительное адаптирующее облучение не изменяло содержания р53. Повреждающая доза в 3 Гр значительно увеличивала (в 1,5 раза) аккумуляцию р53, но в условиях адаптирующего воздействия перед повреждающим отмечено ингибирование подобной аккумуляции, причем до уровня ниже интактного контроля.

Аккумуляция р53 в других тканях (мозгу, тимусе, легком, костном мозге и тонком кишечнике) в условиях предварительного, адаптирующего воздействия значимо не модифицировалось.

4. ОБСУЖДЕНИЕПредставленные опыты направлены на получение информации

о биологических и молекулярных механизмах радиоадаптивного ответа у мышей C57BL/6, который индуцируется через 2 недели после адаптирующего облучения в дозах 30–50 сГр [6].

В предыдущих исследованиях обнаружено, что частичное облучение (туловища) в дозе 50 сГр, как и тотальное облучение всего тела, индуцирует радиорезистентность у мышей ICR [5]. Это указывало,

контролем.314

что адаптивный ответ формируется без участия ЦНС, но, вероятно, путем воздействия на кроветворные ткани. Увеличение выживаемости при адаптирующем облучении перед воздействием в среднелетальной дозе может, поэтому, являться результатом стимуляции репарации повреждений гемопоэза.

В представленной работе исследовано число клеток в крови и предотвращение геморрагий в условиях адаптирующего воздействия. При адаптивном ответе отмечено восстановление числа кроветворных клеток.

Скрытая кровь в фекалиях (на 10–12 день после повреждающего облучения) отображает геморрагические тенденции. Метод имеет повышенную чувствительность по сравнению с микроскопией после аутопсии [7]. 10–12 дней после облучения — это срок, когда геморрагии наиболее значимы [9]. Обнаружено, что адаптирующее облучение снижает геморрагические тенденции и показано, что радиационно-индуцированная гемопоэтическая гибель у мышей является следствием церебро-медуллярных геморрагий в продолговатом мозгу (oblongata) и тесно связана с тромбоцитопенией [10].

В исследовании [7] цитируется заключение Mole [12], что геморрагии могут убивать животных только в течение 2-х недель, нарушая функции некоторых жизненно-важных органов или приводя к значительной анемии. Также цитируется заключение Bond et al. [13], что сама по себе анемия не может вносить важный вклад в радиационную гибель мышей.

Исходя из этих сообщений и наших представленных результатов, мы предполагаем, что снижение лучевой гибели мышей может быть вызвано сокращением функциональных повреждений в некоторых важных органах типа церебро-медуллярного отдела продолговатого мозга, как это отмечено Nakamura et al. [7]. Так, наличие геморрагий в мозгу умерших мышей после облучения показано для среднелетальных доз [7, 14].

Для исследования молекулярных механизмов обнаруженного феномена изучена аккумуляция р53 в мозгу, тимусе, легком, селезенке и тонком кишечнике в условиях адаптирующее + повреждающее облучение с помощью Вестерн-блотта. Известно, что р53 медиирует стресс-индуцированный сигнал трансдукции и играет важную роль на конечном этапе передачи сигнала (in signaling checkpoints) [10].

Адаптирующее облучение в дозе 45 сГр само по себе не давало эффекта на аккумуляцию р53 через 2 недели (то есть, на момент воздействия в повреждающей дозе). Хотя Х-излучение в дозе 45 сГр способно индуцировать р53 в тимусе, костном мозге, мозгу, коже и некоторых других тканях через несколько часов после облучения [10],

315

представленные данные демонстрируют, что повышение уровня не распространяется на срок 2 недели.

Облучение в дозе 3 Гр само по себе значительно повышало уровень р53 в селезенке (в 1,5 раза против интактных животных) через 5 ч. Аккумуляция р53 отмечена также и для других тканей (мозг, тимус, легкое, тонкий кишечник и костный мозг; данные не приводятся). Адаптирующее облучение значительно ингибировало аккумуляцию р53 в селезенке после повреждающего воздействия в 3 Гр вплоть до уровня, ниже соответствующего показателя интактных животных.

Доза 3 Гр приводит к апоптозу в облученных тканях, по-видимому, через конечный этап передачи сигнала (signaling checkpoint) с аккумуляцией р53. Кажется вероятным, что апоптоз высокорадиочувствительных клеток после адаптирующего воздействия повышает резистентность суммарной популяции: радиочувствительные клетки замещаются путем деления оставшихся в живых радиорезистентных клеточных единиц. Временнóй интервал в 2 недели может быть необходимым для полного восстановления функциональных клеток.

Указанный механизм радиоадаптивного ответа был постулирован Кондо (Kondo) в 1988 г. [15]. Согласно ему, интерфазная гибель радиочувствительных клеток стимулирует пролиферацию здоровых замещающих клеток, приводя, в конечном итоге, к радиационному гормезису. Вклад генов апоптоза в приобретенную радиорезистентность после адаптирующего воздействия в дозах 30–50 сГр постулировал Волощак (Woloschak). Причина, по которой этот феномен в наших исследованиях ограничен только селезенкой, не ясна. Ныне мы исследуем апоптоз в ряде тканей и скоро представим результаты.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕДля исследования радиоадаптивного ответа, индуцируемого у

мышей через 2 недели после воздействия в дозе 45 сГр, изучены механизмы его у мышей линии C57BL/6.

1. Предварительное адаптирующее облучение значительно стимулирует восстановление эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов после сублетальной дозы радиации.

2. Предварительное адаптирующее облучение значительно снижает геморрагии (тесно связанные с гибелью клеток костного мозга), индуцированные сублетальной дозой радиации.

3. Экспрессия р53, ключевого белка конечного этапа передачи сигнала трансдукции, ведущего к клеточной гибели или к выживанию, проанализирована в различных тканях. Аккумуляция р53 в селезенке через 5 ч после повреждающего воздействия (повышенная в 1,5 раза по

316

сравнению с необлученным контролем после дозы 3 Гр) значительно подавляется путем предварительного адаптирующего облучения.

4. Исходя из полученных данных, мы предлагаем следующий механизм адаптирующего ответа по тесту выживаемости: Предварительное адаптирующее облучение в дозе 45 сГр ведет к

апоптозу (альтруистической гибели клеток) радиочувствительной популяции в селезенке (гемопоэтическом органе).

Это приводит к пролиферации здоровых, радиорезистентных клеток. В результате, относительно радиочувствительные клетки замещаются радиорезистентными в период перед воздействием в повреждающей дозе.

Само по себе повреждающее облучение индуцирует повышение экспрессии р53 для элиминации сильно поврежденных клеток путем апоптоза. Однако для повышения радиорезистентности клеток необходимо снизить апоптоз (и, соответственно, экспрессию р53) в условиях повреждающего облучения.

Это усиливает восстановление гемопоэтических функций селезенки (гематогенез).

Стимуляция восстановления числа клеток крови, в особенности тромбоцитов, имеет результатом подавление геморрагий и, в конечном итоге, приводит к увеличению 30-ти-дневной выживаемости животных.

ЛИТЕРАТУРА1. Olivieri, G., Bodycote, J. and Wolff, S. (1984) Adaptive response of hu-

man lymphocytes to low concentrations of radioactive thymidine. Sci-ence 223, 594-597.

2. Ikushima, T. (1987) Chromosomal response to ionizing radiation remi-niscent of an adaptive response in cultured Chinese hamster cells. Muta-tion Res., 180, 215-221.

3. Feinendegen, L.E., Bond, V.R, Booz, J., Muehlensiepen, H. (1988) Bio-chemical and cellular mechanisms of low-dose radiation effects. Int. J. Radiat. Biol., 53, 23-37.

4. Yonezawa, M., A. Takeda and J. Misonoh (1990) Acquired radio-resis-tance after low dose X- irradiation in mice. J. Radiat. Res., 31, 256-262.

5. Yonezawa, M., J. Misonoh and Y. Hosokawa (1996) Two types of x-ray-induced radio-resistance in mice.– Presence of 4 dose ranges with dis-tinct biological effects. Mutation Res., 358, 237- 243.

6. Misonoh, J., M. Yonezawa (1997) Dose ranges for radioadaptive re-sponse in mice – on the view point of acquired radioresistance after low dose irradiation. In Health effects of low dose radiation, Challenges of 21st century, Proceedings of the conference organized by British Nuclear

317

Energy Society held in Stratford-upon-Avon UK on 11-14 May 1997, pp. 196-200, British Nuclear Energy Society, London.

7. Nakamura, W., T. Kankura, H. Eto (1971) Occult blood appearance in feces and tissue hemorrhage in mice after whole body X-irradiation. Ra-diat. Res., 48, 169-178.

8. Nakamura, W., T. Furuse, T. Kasuga (1976) Comparative studies on ra-diation-induced thrombocytopenic death in SPF and CV mice of same strain. The 16th Int. Cong. of Hematol., p. 352

9. Yonezawa, M., N. Katoh and A. Takeda (1985) Restoration of radiation injury by ginseng. IV. Stimulation of recoveries in CFUs and megakary-ocyte counts related to the prevention of occult blood appearance in X-irradiated mice. J. Radiat. Res., 26, 436-442.

10. Wang, X. and Ohnishi, T. (1997) p53-dependent signal transduction in-duced by stress. J. Radiat. Res., 38, 179-194.

11. Yonezawa, M., Katoh, N. and Takeda, A. (1987) A convenient method for the determination of radioprotective activity in substances adminis-tered after ionizing irradiation. Radiat. Biol. Res. Communications, 22, 173-175.

12. Mole, R.H. (1953) Whole body irradiation - radiobiology or medicine? Brit. J. Radiol., 26, 234-241.

13. Bond, V.P., T.M. Fliedner, J.0. Archambeau (1965) Mammalian radia-tion lethality, a disturbance in cellular kinetics, AIBS Monograph, p.p. 1-340. Academic Press, New York.

14. Yonezawa, M., N. Katoh, A. Takeda (1989) Radiation protection by Shigoka extract on split-dose irradiation in Mice. J. Radiat. Res., 30, 247-254.

15. Kondo, S. (1988) Altruistic cell suicide in relation to radiation horme-sis. Int. J. Radiat. Biol., 53, 95-102.

318

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ В ОЧЕНЬ НИЗКИХ ДОЗАХ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ И ИММУННУЮ СИСТЕМУ У МЫШЕЙ {62}

M. Courtade*, A. Caratero*, H. Planel*, L. Bonnet**, B. Pipy***, C. Caratero*

* Лаборатория гистологии и эмбриологии медицинского факультета, Тулуза

** Отдел количественной биологии Тулузского университета*** Лаборатория UPS, Тулуза

Courtade M., Caratero A., Planel H. et al. Influence of very low doses of ionizing radiation on life span and immune system in mice. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 85–95.

M. Courtade*, A. Caratero*, H. Planel*, L. Bonnet**, B. Pipy***, C. Caratero*

* Laboratoire d'Histologie-Embryologie. Faculte de Medecine Toulouse-Rangueil. 133, route de Narbonne. 31062 Toulouse Cedex - Tel (33) 05 62 17 20 08 - Fax (33) 05 62 17 20 10 -E-mail caratero@cict.fr

** Groupe de Biologie Quantitative U.M.R. 5552 Universite Paul Sabatier. 118, route de Narbonne. 31062 Toulouse Cedex

*** Laboratoire UPS EA 2405 - INSERM IFR 31. CHU Rangueil; 7, av. J. Poulhes - 31403 Toulouse Cedex 4.

РЕЗЮМЕЭпидемиологические исследования продемонстрировали

благоприятный эффект ионизирующей радиации в малых дозах (гормезис). В некоторых работах эффект отмечался при дозах около 1 сГр в день, однако данные по очень низким уровням доз отсутствуют.

Для определения влияния хронического облучения при очень низких уровнях доз на продолжительность жизни, 600 мышей-самок C57BL6 возрастом 1 месяц облучали в дозах 7 и 14 сГр в год. Это в 25 и 50 раз выше, чем ЕРФ, но ниже, чем дозы в проведенных ранее опытах. 300 контрольных мышей находились в той же комнате. Средняя продолжительность жизни, определенная по времени жизни 50% каждой популяции, у облученных мышей была увеличена (549 дней в контроле и 673 дня у обеих облученных групп). Отличия между контрольной и опытными группами оказались статистически значимыми, в то время как достоверных различий для показателей мышей, облученными при уровнях 7 и 14 сГр в год, обнаружено не было. Не было отличий в динамике прироста массы тела для всех групп.

319

Эффект излучения на продолжительность жизни может быть объяснен стимуляцией иммунной системы или модуляцией окислительного статуса. Для проверки данных гипотез проведены соответствующие опыты. Мышей облучали в дозе 10 сГр в год и на 2, 4, 6, 8 и 12-й мес определяли состояние иммунной системы и окислительного статуса.

На 4 и 12 месяц отмечено увеличение количества спленоцитов109 у облученных животных, но не было отличий в ответе спленоцитов на митогены. Снижение числа Т-супрессорных лимфоцитов в селезенке обнаружено в срок 4 мес после воздействия; различия в уровне различных подклассов IgG по сравнению с контролем отмечены на 2, 4 и 12 мес. Выявлено снижение продукции свободных радикалов перитонеальными макрофагами на 3 и 12 мес после облучения. На 12 мес значительно повышался уровень глутатиона в печени.

В заключение отметим, что до сих пор мы не зарегистрировали никаких повреждающих эффектов для хронического облучения в указанных низких дозах. Напротив, результаты свидетельствуют о временной стимуляции иммунной системы, ассоциированной со сниженной продукцией свободных радикалов, что находится в соответствии с увеличением продолжительности жизни.

1. ВВЕДЕНИЕПрирода эффектов ионизирующей радиации низкого уровня

является предметом противоречивых мнений. Нежеланные побочные эффекты, вызванные относительно высокими дозами радиации, привели вначале к мнению, что радиация вредна при всех дозах. Позже была представлена концепция пороговой дозы для объяснения того факта, что отрицательные эффекты наблюдались только выше некоторых уровней доз. Кроме того, было обнаружено, что низкие дозы радиации могут приводить и к благоприятным эффектам для организма (гормезис) [36].

Для прояснения факта существования пороговой дозы были выполнены эпидемиологические обследования. Оказалось, что высокий ЕРФ сопровождается сниженной частотой раков [22, 25]. Тот же самый эффект был описан для поселений работников ядерной индустрии [1] или жителей домов в США с высокими концентрациями радона [6]. Однако данные относительно случаев рака у оставшихся в живых после атомных бомбардировок показали более высокие уровни раков у людей, получивших дозы свыше 200 мЗв [27].

109 . Клетки селезенки.320

С начала 1940-х гг. E. Lorenz и его сотрудники начали расширенное изучение хронических эффектов ионизирующей радиации низкого уровня для выявления диапазона толерантности у человека. При использованном уровне облучения — 0,1 рад в день (вплоть до момента естественной смерти) экспериментальные мыши и морские свинки имели слегка увеличенную продолжительность жизни по сравнению с контролем [7, 21]. Согласно [28], воздействие 0,4 или 5 сГр в день 60Со привело к приблизительно 10%-му увеличению продолжительности жизни. Подобные результаты были получены и на мышах [29], подвергавшихся облучению в дозе 1 сГр в день в течение многих поколений, или после воздействия в дозе 0,8 сГр в день в течение года [4]. Увеличенная продолжительность жизни была отмечена также у 2-х месячных мышей, облучаемых непрерывно при 0,7 или 6 сГр в день [31]. Все это указывает, что повышение продолжительности жизни произошло в большинстве экспериментов, где хроническое облучение составляло по уровню (мощности) дозы приблизительно 1 или несколько сГр в день.

Другие авторы описали сокращение жизни и увеличение частоты опухолеобразования у мышей, подвергавшихся низким дозам [8, 24, 32], но всегда — при уровнях (мощностях) доз порядка, по крайней мере, 1 или 2 Гр110. Однако в [23] отмечалось увеличение продолжительности жизни у мышей, облученных в раннем возрасте единственной фракцией в 0,5 Гр (Х-излучение). Феномен объяснялся, вероятно, сокращением [частоты] нераковых заболеваний печени и легких.

Все эти эксперименты находятся в соответствии с гормезисным эффектом, который был описан при уровнях доз между 1 и 50 сГр [36].

Что касается механизмов, которые могли бы обусловливать указанное явление, то следует сказать, что репарация ДНК [9, 33], инактивация свободных радикалов [11, 12] и иммунная система [16, 17, 18, 19, 20] стимулируются при низких дозах.

С другой стороны, пищевое ограничение (caloric restriction) обеспечивает единственное вмешательство, проверенное до настоящего времени для млекопитающих, которое неоднократно демонстрировало значительное увеличение продолжительности жизни и, в то же время, сокращение уровней связанных с возрастом патологий и биологических изменений [35]. Главный механизм действия пищевого ограничения — снижение окислительного статуса [30], который играет роль в механизме, обусловливающем различия в продолжительности жизни между видами [26]. Иммунная система также участвует в старении,

110 . По-видимому, 1–2 Гр в месяц или в год. Авторы данной статьи не указали.

321

поскольку демонстрировалось, что иммунное старение влияет на различные аспекты роста и распространения опухолей [10], и некоторые параметры иммунной системы могли обеспечивать предсказание о выживании в старости111 (could predict survival in the elderly) [13].

Чтобы изучить эффект очень низких доз радиации на целостный организм, мы провели два эксперимента. Сначала была изучена продолжительность жизни мышей, облучаемых в течение их жизни соответственно в дозах 7 и 14 сГр в год [5]. Затем в течение более чем одного года был проведен другой эксперимент, целью которого являлось объяснение механизмов, обеспечивающих увеличение средней продолжительности жизни, наблюдаемой в первом опыте. Исследовались иммунная система и окислительный статус, участвующие в процессе старения.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫДолгосрочный экспериментИспользованы мыши-самки линии C57BL/6 возрастом от 3 до 4

недель {63}.Животные содержались при комнатном освещении и

температуре 20–22°C. <...>Облучение проводили с помощью воздействия нитратом тория.

Источники излучения были помещены в пластиковые контейнеры под клетками. <...>

Опытные и контрольная группы включали по 300 мышей. Мышей взвешивали и регистрировали смертность каждый день за исключением воскресений.

Иммунная системаПри исследовании иммунного и окислительного статуса

облучение проведено также, но в дозе 10 сГр в год. <...>Подклассы IgG определяли с помощью иммуноферментного

анализа (ELISA) с использованием моноклональных антител к иммуноглобулинам мышей. <...>

Окислительный статусИзучен выход свободных радикалов, продуцируемых

перитонеальными макрофагами. Метод основан на хемилюминесценции макрофагов в присутствии люминола и форболового эфира <...>

Активность супероксиддисмутазыОпределяли в гомогенате печени калориметрически с помощью

коммерческого набора реактивов (SOD-525 kit from Oxis International — Portland OR, USA).

<...>

111 . Видимо, речь идет о продолжительности жизни.322

Уровень глутатионаРегистрировали в гомогенате печени также калориметрически

(GSH-400 kit from Oxis International — Portland OR, USA). Результаты выражали в мкмолях глутатиона на 1мл гомогената. <...>

3. РЕЗУЛЬТАТЫДолгосрочный экспериментСкорость роста [прирост массы тела] у облученных мышей по

сравнению c с контролем не изменялась.На рис. 1 представлены кривые выживаемости для контрольной

и опытной групп мышей.

Рис. 1. Кривые выживаемости для трех групп мышей.

Из рис. 1 видно, что выживаемость выше в обеих облученных группах по сравнению с контролем. <...>. Различия были статистически достоверны по критерию 2. <...>

В табл. 2 представлены данные об увеличении продолжительности жизни облученных животных (по показателю времени жизни 50% популяции — ST50). Величина ST50 аналогична таким параметрам, как взвешенный пробит (weighted probit) или взвешенный логит (weighted logit).

323

Таблица 2. Время жизни (в днях) 50% популяции (ST50).

Группа ST50 95% доверительный интервал для ST 50

Взвешенные пробиты(weighted probits):Контроль7 сГр/год14 сГр/год

549,6673,1*673,6*

536,9659,8660,7

562,3686,4686,5

Взвешенные логиты (weighted logits):Контроль7 сГр/год14 сГр/год

553,8684,6*680,7*

540,8671,7668,1

566,7697,6693,4

* Отличия достоверны (p < 0,01).

Исследование иммунной системыНа рис. 2 представлено количество спленоцитов у хронически

облученных мышей.

Рис. 2. Количество спленоцитов и тимоцитов при хроническом облучении мышей (10 сГр/год). Представлены M m для 10 опытов. [Звездочка — отличия достоверны по сравнению с контролем].

324

Обнаружено достоверное повышение числа спленоцитов на 4 и 12 мес. Однако количество тимоцитов112 оставалось неизменным (данные не представлены).

<…>

Исследование пролиферации клетокПролиферация спленоцитов (по параметру выживаемости после

инкубации первичной культуры этих клеток в течение 48 ч) и их активация лектином (регистрируемая по уровню CD25 позитивных клеток) оставались неизменными.

ИммуноглобулиныНа рис. 3 приведены результаты определения уровня различных

подклассов IgG у облученных и контрольных мышей.Выявлено некоторое снижение содержания IgG3 и IgG2b в срок

4 мес и IgG1 — 12 мес после начала воздействия. Отмечено, однако, увеличение уровня IgG2b через 2 мес после начала облучения.

Окислительный статусНа рис. 4 приведены данные по определению секреции

[генерации] свободных радикалов перитонеальными макрофагами113.Отмечено значительное снижение показателя в сроки 3 и 12

мес. Примеры кривых ответа на форболовый эфир и A23187 в срок 12 мес приведены на рис. 4.

На рис. 5 представлены результаты определения активности супероксиддисмутазы и уровня глутатиона в печени мышей в разные сроки после начала хронического облучения (10 сГр/год).

Как видно из рис. 5, уровень глутатиона был увеличен в срок 4 мес, а активность супероксиддисмутазы в условиях облучения оставалась неизменной.

112 . Лимфоцитов тимуса.113 . Время по оси абсцисс представляет собой период, в течение

которого регистрируется тушение хемилюминесценции в специальной модельной системе — см. «Материалы и методы».

325

Рис. 3. Уровни различных подклассов IgG у мышей, подвергавшихся хроническому облучению (10 сГр/год). Представлены M m для 12 опытов. Звездочка — отличия достоверны по сравнению с контролем.

326

Рис. 4. Секреция свободных радикалов перитонеальными макрофагами [в срок 12 мес после начала хронического облучения (10 сГр/год)]. Представлены M m для 10 опытов.

4. ОБСУЖДЕНИЕУвеличение продолжительности жизни при низкоуровневом

облучении уже было описано. Но в нашем исследовании использованная доза была очень мала, приближаясь к верхним границам доз, с которыми имеет дело радиационная защита.

Механизмы увеличения продолжительности жизни у мышей, облученных в очень низких дозам, неизвестны. Можно предполагать, что радиация защищает от развития неопластических или нераковых заболеваний. Это особенно отчетливо видно на линиях мышей, для которых смерть большинства животных происходит вследствие образования карцином или лейкозов114. В линии AKR, в которой приблизительно 80% самцов умирает от лимфом, удлинение продолжительности жизни наблюдалось у мышей, облученных в дозах

114 . Имеются в виду специально выведенные линии мышей, генетически предрасположенные к ракам.

327

5 сГр или 15 сГр (соответственно три раза или два раза в неделю). Это, очевидно, связано с уменьшением частоты возникновения лимфом [15].

Рис. 5. Уровень глутатиона (а) и активности супероксиддисмутазы (б) в печени мышей в разные сроки после начала хронического облучения (10 сГр/год). Представлены M m для 12 опытов. Звездочка — отличия достоверны по сравнению с контролем.

328

У C57BL6 мышей частота опухолеобразования очень низка, и в наших экспериментах опухоли не были выявлены ни в контроле, ни после облучения.

Мы не обнаружили значимой стимуляции клеточного иммунитета. Однако снижение числа T-супресоров на 4 мес после начала радиационного воздействия может указывать на обратимую стимуляция иммунной системы. Повышенная реакция тимоцитов на конканавалин А была обнаружена с 1 по 7 день после однократного облучения в дозе 7 сГр [20] или после суммарной накопленной дозы 80 сГр [16]. Предложенное объяснение этих фактов заключается в том, что происходит предпочтительное повреждение или элиминация супрессорных Т-клеток [2]. Это предположение, однако, не получило экспериментального подтверждения при исследовании субклассов Т-лимфоцитов в тимусе и селезенке [20].

Обнаружено увеличение уровня IgG2b в срок 2 мес и уменьшение содержания подклассов IgG на 4 и 12 мес. Это наблюдение не находится в противоречии с предположением об иммуностимуляции. Полагают, что фракция иммуноглобулинов включает все антитела, индуцированные в ответ на различные антигены. Если распространенность инфекции более низка у облученных мышей, то уровни IgG у них могут уменьшаться. Мыши исследованной нами линии имеют тенденцию к облысению (alopecia), часто являющуюся следствием инфицированных повреждений, вызванных другими мышами в клетке. В наших опытах мыши, имеющие такие повреждения, систематически изолировались. Мы обнаружили, что облученные мыши выздоравливали (recovered) более быстро, чем контрольные115.

Последнее наблюдение находится в хорошем соответствии со стимуляцией иммунной системы облучением, но [в гормезисном эффекте] могут участвовать и другие клетки типа фибробластов. Повышенные уровни IgA и IgM были описаны у оставшихся в живых после атомных бомбардировок [14], причем показатели увеличивались с повышением дозы. Это объяснялось хроническими воспалениями после воздействия радиации в результате бомбардировки. Однако полученная доза была намного выше, чем уровень дозы, используемый в наших экспериментах. В настоящее время [нами] проводится исследование содержания IgA и IgM у контрольных и облученных мышей.

Перитонеальные макрофаги подвергавшихся радиационному воздействию мышей продуцировали сниженный уровень свободных радикалов. Увеличение содержания глутатиона отмечено в срок 4 мес после начала облучения. Все это может быть обусловлено

115 . Имеется в виду от облысения.329

радиоадаптивным ответом, заключающимся в повышении уровней антиоксидантов и в снижении свободных радикалов. Наше исследование должно быть завершено измерением уровня и других антиоксидантов, типа каталазы.

Известно, что радиация проявляет свои повреждающие эффекты через продукцию свободных радикалов [3]. Облучение в низких дозах, как известно, стимулирует адаптивный ответ и систему детоксикации свободных радикалов [11]. Действительно, после воздействия излучения в низких дозах обнаружено увеличение уровня супероксиддисмутазы116 в коре головного мозга крыс [34]. Продолжаются опыты по исследованию окислительного статуса после облучения в низких дозах.

Наши результаты, свидетельствующие о преходящей стимуляции иммунной системы и уменьшении продукции свободных радикалов перитонеальными макрофагами, находятся в хорошем соответствии с увеличением продолжительности жизни облученных мышей, которая описана нами ранее. Таким образом, хроническое облучение в столь низких дозах, как 10 сГр в год, может обусловливать благоприятные эффекты.

ЛИТЕРАТУРА1. Abbat JD, Hamilton TR, Weeks JL. Epidemiological studies in three cor-

porations covering the Canadian nuclear fuel cycle. Biological effects of low level radiation IAEA: Vienna, 351, 1983.

2. Anderson RE, Lefkowits I. In vitro evaluation of radiation-induced aug-mentation of the immune response. Am. J. Pathol. 1979; 97: 456-472.

3. Breen AP, Murphy JA. Reactions of oxyl radicals with DNA. Free Rad Biol Med 1995; 18:1033-1077.

4. Bustad L, Gates N, Ross A, Carlson L: Effects of prolonged low-level irra-diation of mice. Rad. Res. 1965; 25: 318-328.

5. Caratero A, Courtade M, Bonnet L, Planel H, Caratero C. Effect of a con-tinious gamma irradiation at a very low dose on the life span in mice. Gerontology 1998; 44: 272-276.

6. Cohen BL, Colditz GA. Tests of the linear-threshold theory for lung cancer induced by exposure to radon. Environ. Res. 1994; 64: 65-89.

7. Congdom CC. A review of certain low-level ionizing radiation studies in mice and guinea pigs. Health Physics 1987; 52: 593-597.

8. Covelli V, Coppola M, Di Majo V, Rebessi S, Bassani B. Tumor induction and life shortening in BC3F1 female mice at low doses of fast neutrons and X-rays. Radiat. Res. 1988; 113: 362-374.

116 . Видимо, не уровня, а активности этого фермента.330

9. Crompton NEA. Programmed cellular response to ionizing radiation dam-age. Acta Oncol 1998; 37: 129-142.

10. Ershler WB. The influence of an aging immune system on cancer inci-dence and progression. J. Gerontol. 1993;48: B3-B7.

11. Feinendegen LE, Bond VP, Sondhaus CA, Altman KI. Cellular signal adaptation with damage control at low doses versus the predominance of DNA damage at high doses. C.R.Acad. Sci. Paris 1999; 322: 245-251.

12. Feinendegen LE, Muehlensiepen H, Bond VP, Sondhaus CA. Intracellu-lar stimulation of biomedical control mechanisms by low-dose low LET irradiation. Health Phys.1987; 52:663-669.

13. Ferguson FG, Wikby A, Maxson P, Olsson J, Johansson B. Immune pa-rameters in a longitudinal study of a very old population of Swedish peo-ple: a comparison between survivors and nonsurvivors. J. Gerontol. 1995;6: B378-B382.

14. Fujiwara S, Carter RL, Akiyama M, Akahoshi M, Kodama K, Shimaoka K, Yamakido M. Autoantibodies and immunoglobulins among atomic bomb survivors. Radiat. Res. 1994; 137: 89-95.

15. Ishii K, Hosoi Y, Yamada S, Ono T, Sakamoto K: Decreased incidence of thymic lymphoma in AKR mice as a result of chronic, fractionated low-dose total body X irradiation. Rad. Res. 1996; 146: 582-585.

16. James SJ, Makinodan T. T cell potentiation in normal and autoimmune-prone mice after extended exposure to low doses of ionizing radiation and/or caloric restriction. Int. J. Rad. Biol. 1988; 53: 137-152.

17. James SJ, Enger SM, Peterson WJ, Makinodan T. Immune potentiation after fractionated exposure to very low doses of ionizing radiation and/or caloric restriction in autoimmune-prone and normal C57B1/6 mice. Clin. Immunol. Immunopathol. 1990; 55: 427-437.

18. Liu S, Liu W, Sun J: Radiation hormesis: its expression in the immune system. Health Physics 1987; 52: 579-584.

19. Liu S, Xia F, Yu H, Qi J, Wang F, Wang S: A restudy of immune func -tions of the inhabitants in high background radiation area in Guangdong. Chin. J. Radiol. Med. Protect. 1985; 5: 124-130.

20. Liu SZ, Han ZB, Liu WH. Changes in lymphocyte reactivity to modula-tory factors following low dose ionizing radiation. Biomed. Environ. Sci. 1994; 7: 130-135.

21. Lorenz E, Gorgdon C, Deringer M, Hollcraft J: Long-term effects of acute and chronic irradiation in mice; survival and tumor incidence fol-lowing chronic irradiation of 0.11 r per day. J. Nat. Canc. Inst. 1955; 15: 1049-1058.

22. Luxin W et al. Epidemiological investigation of radiological effects in high background radiation areas of Yangjiang, China. J. Radiat. Res., 1990; 31: 119-136.

331

23. Maisin J, Gerber G, Vankerkom J, Wambersie A: Survival and diseases in C57BL mice exposed to X rays or 3.1 MeV neutrons at an age of 7 or 21 days. Rad. Res. 1996; 146: 453-460.

24. Maisin JR, Wambersie A, Gerber GB, Mattelin G, Lambiet-Collier M, De Coster B, Gueulette J. Life-shortening and disease incidence in C57B1 mice after single and fractionated gamma and high-energy neutron expo-sure. Radial. Res. 1988; 113: 300-317.

25. Nambi KSV, Soman SD. Environmental radiation and cancer in India. Health Phys. 1987; 52: 653-657.

26. Park JW, Choi CH, Kirn MS, Chung MH. Oxidative status in senescence accelerated mice. J Gerontol 1996; 5: B337-B345.

27. Pierce DA, Shimizu Y, Preston DL, Vaeth M, Mabuchi K. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, Part I. Cancer: 1950-1990. Radiat. Res. 1996; 146: 1-27.

28. Sacher G, Grahn D: Survival of mice under duration of life exposure to gamma rays. I. The dosage survival relation and the lethality function. J. Nat. Canc. Inst. 1964; 32: 277-321.

29. Searle A: Effects of low-level irradiation on fitness and skeletal variation in an inbred mouse strain. Genetics: 1964; 50 (suppl): 1159-1168.

30. Sohal RS, Weindruch R. Oxidative stress, caloric restriction and aging. Science 1996; 273: 59-63.

31. Spalding J, Thomas R, Tietjen G: Life-span of C57 mice as influenced by radiation dose, dose rate at exposure. Rep. No. Vc. 48-LA 9528 Los Alamos Nat. Lab. 1982.

32. Thomson JF, Grahn D. Life shortening in mice exposed to fission neu-trons and gamma rays. VII. Effects of once-weekly exposures. Radiat. Res. 1988; 115: 347-360.

33. Wallace SA. Enzymatic processing of radiation-induced free radical dam-age in DNA. Radiat Res 1998; 150: S60-S79.

34. Yamaoka K, Edamatsu R, Itoh T, Mori A. Effect of low dose X-ray irra-diation on biomembrane in brain cortex of aged rats. Free Rad. Biol. Med. 1994; 16: 529-534.

35. Weindruch R. Retardation of aging by caloric restriction: studies in ro-dent and primates. Toxicol Pathol 1996; 24: 742-745.

36. Wyngaarden KE, Pauwels EKJ. Hormesis: are low doses of ionizing radi-ation harmful or beneficial? Eur. J. Nucl. Med. 1995; 22: 481-486.

332

ЭФФЕКТ ТОТАЛЬНОГО ОБЛУЧЕНИЯ В НИЗКОЙ ДОЗЕ НА РОСТ СОЛИДНОЙ САРКОМЫ 180 У МЫШЕЙ

Yeon-Shil Kirn, M.D., Sei-Chul Yoon, M.D.Отдел радиационной онкологии, госпиталь Св. Марии,

Корейский католический университет, Сеул

Kirn Y.-Sh., Yoon S.-Ch. The effect of low dose whole body irra-diation on the growth of sarcoma-180 solid tumor in mouse. In: “The Ef-fects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 261–268.

Yeon-Shil Kirn, M.D., Sei-Chul Yoon, M.D.Department of Radiation Oncology, Kangnam St. Mary 's Hospital,

The Catholic University of Korea, College of Medicine, Seoul, Korea

РЕЗЮМЕРадиационный гормезис (то есть, позитивные эффекты

радиации в малых дозах) привлекает внимание многих исследователей. Недавно был представлен ряд доказательств, указывающих на потенциирование антиопухолевого ответа путем однократного или фракционированного облучения ионизирующей радиацией в малой дозе. Хотя подобное явление известно уже более 100 лет, механизм его все еще не ясен {64}.

Цель представленного исследования — выявление ингибирования роста опухоли путем облучения мышей с радиорезистентной солидной саркомой-180 и обсуждение возможных механизмов, объясняющих противоопухолевый эффект.

Использовано 100 мышей линии ICR (29–30 г) возрастом 6–9 недель. Эксперимент включал группы из нормальных животных, опухолевый контроль, группу с тотальным облучением, группу с локальным воздействием и комбинированную группу, облученную тотально + локально. Злокачественную опухоль продуцировали на правом бедре путем введения клеток саркомы-180 (асцитная форма).

Тотальное облучение фракциями по 10 сГр от 6 MV линейного ускорителя (linear accelerator Nelac-1006X, NEC, Япония) проводили 3 раза в неделю, начиная со дня инокуляции, до суммарной дозы 130 сГр к 30-му дню. В группе с локальным воздействием и в комбинированной группе суммарная доза в 28 Гр приходилась на зону введения с дозой по 4 Гр в день, 3 раза в неделю, начиная с 7-го дня после имплантации опухоли. Для определения роста опухоли измеряли по 3 раза в неделю самый длинный поперечный диаметр правого бедра, перпендикулярно к его длинной оси. Полный клинический анализ крови проводили еженедельно.

333

Получены следующие результаты:1. Изменения в поперечном диаметре правого бедра в группах

опухолевого контроля, тотального, локального и комбинированного облучения на 20, 30 и 40-й дни после введения составили соответственно: 1,300,26 см, 1,150,33 см, 1,240,27 см, 0,870,26 см; затем 1,320,3 см, 1,190,34 см, 1,240,34 см, 0,740,24 см и 1,390,34 см, 1,180,37 см, 1,310,42 см, 0,630,14 см.

2. Для комбинированной группы продемонстрирован отчетливый эффект ингибирования роста по сравнению с другими группами (p < 0,05) после кумулятивной дозы 90 сГр (на 20-й день после инокуляции), что продолжалось 20 дней.

3. Фракции по 10 сГр тотально до суммарной дозы 130 сГр не индуцировали изменений показателей периферической крови (гемоглобин, гематокрит, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). В представленном эксперименте этот способ воздействия давал явный антиопухолевый эффект на радиорезистентные клетки солидной саркомы-180, но особенно — в комбинации с локальным воздействием.

ВВЕДЕНИЕ; МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ; РЕЗУЛЬТАТЫ<...>

ОБСУЖДЕНИЕРазличные клеточные ответы на высокие (супрессивный) и

низкие (стимулирующий) дозы радиации приводят к загадке радиационного гормезиса, поскольку хорошо известные механизмы повреждающего эффекта радиации, такие как повреждения ДНК, аберрации хромосом и гибель радиочувствительных клеток, не могут объяснить противоположные эффекты стимуляции малыми дозами [2]. Существует несколько гипотез.

Феномен адаптивного ответа впервые был описан 15 лет назад. Исследования на молекулярном уровне показали, что адаптивный ответ является результатом изменений в регуляции (misregulated) клеточного цикла [3], {65}. Некоторые неопластические клетки проявляют способность к адаптивному ответу, поскольку они обходят стадии (by-pass checkpoints), ведущие к апоптозу или к другим формам гибели (некрозу). Многие неопластические клетки проявляют более сильный адаптивный ответ, чем нормальные. Кроме того, адаптивный индуцируется столь малой дозой, как 1 сГр, и повышается при повторном воздействии малой дозы радиации [3]117. Значение для радиотерапии адаптивного ответа заключается в том, что очень низкие дозы ионизирующей радиации перед обработкой в высоких дозах

117 . Вернее, воспроизводится.334

потенциально являются важным фактором эффективности лечения некоторых раковых образований.

Другой важный, но нерешенный вопрос, можно сформулировать следующим образом: способен ли клеточный адаптивный ответ, или гормезис, приводить к таким благоприятным эффектам для человеческого организма, которые перевесят вредные эффекты, приписываемые (attributed) низким лучевым дозам?

Феномены повреждающего, ингибиторного, модифицирующего, или даже благоприятного эффекта радиации, по-видимому, обусловлены, идентичными молекулярными повреждениями [событиями], но зависят от их количества, локализации и времени инициирования, также как и от участия специфического ответа клеточных систем118 [4].

Гипотеза иммуностимуляции может объяснять стимулирующий эффект малых доз радиации на иммунную систему и человека, и мышей. PFC реакция в ответ на иммунизацию эритроцитами барана (SRBC), и NK активность спленоцитов значительно повышаются после тотального воздействия в малой дозе. Активация Т-лимфоцитов, особенно ТН, с повышенной продукцией интерлейкина 2, может быть критической стадией в радиационной иммуностимуляции [5, 6]. Механизм этого явления нуждается в дальнейшем исследовании.

Интересные данные, полученные нами —антиканцерогенный ингибиторный эффект тотального облучения мышей в малой дозе {66}. В настоящее время мы продолжаем определять стимулирующие эффекты малых доз на иммунную систему.

Другая гипотеза состоит в том, что у животных радиационный гормезис является результатом альтруистического самоубийства (гипотеза Кондо) [7]. Высокая радиочувствительность недифференцированных примордиальных (зародышевых) клеток описана как явление самоубийства поврежденных клеток для выгоды организма в целом.

Существует масса доказательств гормезиса. В [8] показан радиационный гормезис для лимфоцитов костного мозга и крови крыс в условиях пролонгированного воздействия -излучения в широком диапазоне мощностей доз. Обнаружено увеличение лимфопоэза при низких мощностях, подавление его при промежуточных мощностях и полное исчезновение при высоких мощностях продолжительного облучения [8].

Среди 100.000 пострадавших от атомных бомбардировок, зарегистрированных в Медицинском центре университета Нагасаки (Nagasaki University School of Medicine), для 290 мужчин, получивших

118 . Выделено мною. — Перев.335

от 50 до 149 сГр, продемонстрирована значительно сниженная смертность от нераковых заболеваний по сравнению с аналогичным по возрасту необлученным контролем. Результаты представляются графиком U-образной формы зависимости «Доза —эффект» [9].

Имеются, однако, и некоторые противоречивые результаты при исследовании гормезиса. Это показал анализ дозового ответа в диапазоне малых доз (в настоящей работе —для доз менее 50 сГр), который проводился среди выживших после атомных бомбардировок в когорте ABCC-RERF. Дозовый ответ для радиационных повреждений варьировал среди сравниваемых групп внутри низкодозового диапазона, и, в результате, не позволил получить доказательства радиационного гормезиса [10].

Дискуссии о возможных стимулирующих эффектах малых доз ионизирующей радиации недавно стали запутанными из-за отдельного, но близкого вопроса о том, существует ли пороговый уровень доз по радиотоксическим эффектам на кривой «Доза —эффект». Даны оценки для критических значений ЛПЭ, дозового уровня (мощности дозы) и дозы, ниже которой проявляется гормезис, но выше которых он отсутствует. Критическое значение для ЛПЭ определено в 15, которое соответствует (congruent) 20 кэВ на микрон. Гормезис может индуцироваться и - , и - и Х-излучением, но, видимо, не -частицами. Критическое значение для мощности (уровня) дозы определено в 1, что соответствует (congruent) 10 мГр в день для экспозиции в течение жизни, но может быть выше для более кратковременного облучения. Критическое значение для дозы получено также в основном диапазоне от 1 до 50 сГр (наше исследование), но результаты не могут быть сравнены с другим экспериментом, так как отсутствуют необходимые для этого данные [11].

ЗАКЛЮЧЕНИЕРадиобиология является основой для радиотерапии и

радиационной защиты. Природа радиобиологии связана с биомолекулами и генетикой, проблемами повреждения и репарации, и с возможным позитивным эффектом радиации (гормезис, адаптивный ответ). <…>.

По мнению Macklis et al. [12], до настоящего времени не имеется никаких ясных доказательств, которые оправдывали бы веру в то, что облучение в низких дозах уменьшает частоту индуцированного радиацией рака в популяции, составленной из людей всех возрастов, с широким спектром болезней и с очень различной радиочувствительностью.

Для радиации, в отличие от химических агентов, малая поглощенная доза может давать такое большое количество энергии на

336

макромолекулы в клетках-мишенях (если цель поражена), что даже максимальные усилия каких-либо репаративных процессов не способны предотвратить клеточную трансформацию. Данные для мутагенеза и канцерогенеза демонстрируют в этом аспекте, что даже наименьшая средняя поглощенная доза на орган может быть эффективна, особенно для плотноионизирующей радиации. Успешность гормезисной концепции хорошо освещает эти [противоречивые] вопросы, исходя из общих посылок, что даже умеренное удлинение средней продолжительности жизни в популяции не способно устранить значительного сокращения срока жизни для молодых (детей) с индуцированными раками или с серьезными генетическими дефектами [13]. Но, конечно, все это не отрицает возможное существование адаптивного ответа.

ЛИТЕРАТУРА1. Yoon SC, Bahk YW. Effect of modified fractionated irradiation on the

growth of Sarcoma 180 solid tumor in mouse. J. Catholic Medical Col-lege 1986;39(2): 665-676, 1986

2. Loken MK, Feinendegen LE. Radiation hormesis. Its emerging signifi-cance in medical practice. Invest Radiol 1993 May;28(5):446-50

3. Boothman DA, Odegaard E, Yang CR, Hosley K, Mendonca MS. Molecu-lar analyses of adaptive survival responses (ASRs): role ofASRs in radio-therapy. Hum Exp Toxicol 1998 Aug;17(8):448-53.

4. Roth J, Schweizer P, Guckel C. Basis of radiation protection. Schweiz Med Wochenschr 1996 Jun 29;126(26):1157-71

5. Liu SZ Radiation hormesis. A new concept in radiological science. Chin Med J (Engl) 1989 Oct;102(10):750-5

6. Liu SZ, Liu WH, Sun JB. Radiation hormesis: its expression in the im-mune system. Health Phys 1987 May;52(5):579-83

7. Kondo S. Altruistic cell suicide in relation to radiation hormesis. Int J Ra-diat Biol Relat Stud Phys Chem Med 1988 Jan;53(1):95-102

8. Zukhbaya TM, Smimova OA. An experimental and mathematical analysis of lymphopoiesis dynamics under continuous irradiation. Health Phys 1991 Jul;61(l):87-95

9. Mine M, Okumura Y, Ichimam M, Nakamura T, Kondo S. Apparently beneficial effect of low to intermediate doses of A-bomb radiation on hu-man lifespan. Int J Radiat Biol 1990 Dec;58(6): 1035-43

10. Kato H, Schull WJ, Awa A, Akiyama M, Otake M. Dose-response analy-ses among atomic bomb survivors exposed to low-level radiation. Health Phys 1987 May;52(5):645-52.

11. Okamoto K. Critical values of linear energy transfer, dose rates and doses for radiation

12. hormesis. Health Phys 1987 May;52(5):671-4337

13. Macklis RM, Beresford B. Radiation hormesis. J Nucl Med 1991 Feb;32(2): 350-9.

14. Bond VP, Feinendegen LE, Sondhaus CA. Microdosimetric concepts ap-plied to hormesis. Health Phys 1987. May;52(5): 659-61.

338

РИСК РАКА ДЛЯ РЕНТГЕНОЛОГОВ В КИТАЕ {67}J.X. Wang*, B.X. Li*, Z.W. Gao*, et al.Институт радиационной медицины, Китайская АМН и

Пекинский объединенный медицинский колледж

J.X. Wang, B.X. Li, Z.W. Gao, Y.C. Zhao, J. Xn, J.Y. Zhang, T. Aoyama, T. Sugahara. Cancer risk assessment among medical X-ray workers in China. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 483–491.

J.X. Wang*, B.X. Li*, Z.W. Gao*, Y.C. Zhao*, J. Xn*, J.Y. Zhang*, T. Aoyama**, T. Sugahara***

* Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Sci-ences and Peking Union Medical College P.O.Box 71 Tianjin 300192 China - Tel: (022)23664919 - Fax: (022)23366013 – Email

** Department of Experimental Radiology. Shiga University of Medical Science, Otsu, Japan

*** Health Search Foundation, Kyoto, Japan

РЕЗЮМЕДля получения данных о формировании раковых опухолей у

человека вследствие продолжительного воздействия малых доз радиации и о сопутствующем риске рака исследованы случаи канцерогенеза за период 1950–1990 гг. среди 27.011 медицинских специалистов в сфере рентгенодиагностики по сравнению со средним значением для O/E системы 25.782 медиков, работавших в период 1950–1980 гг. в Китае.

Обнаружен значительно увеличенный риск рака среди рентгенодиагностов (RR — относительный риск (relatice risk) составил 1,18; 95% CI: 1,08–1,28, р < 0,05).

Отмечено значительное повышение риска лейкозов и раков кожи, груди у женщин, печени и пищевода (RR соответственно 2,3; 5,0; 1,6; 1,5 и 4,4).

Риск был ассоциирован с длительностью работы, возрастом и календарным годом началом работы. Все это указывает, что избыток лейкозов, рака кожи и груди объясняется воздействием Х-излучения.

До 1985 г. отсутствовала персональная дозиметрия для медицинских специалистов по рентгенодиагностике в Китае. Поэтому для количественной оценки риска рака средняя кумулятивная доза (tentative average cumulative dose) определена ретроспективной дозиметрией (физической и биологической).

339

Суммарную исходную когорту разделили на две субкогорты исходя из календарного 1970 г. Средняя кумулятивная доза для более ранней когорты (начало работы до 1970 г.) составила 508 мГр, а для более поздней (после 1970 г.) — 68 мГр.

Относительный риск лейкозов и солидных раков для более ранней когорты составил 2,67 и 1,22, а для более поздней — 0,97 и 0,94 соответственно.

Эти работы подвергают сомнению применение ЛБК для [прогнозирования] индукции радиационного канцерогенеза.

<...>

ЛИТЕРАТУРА1. Wang J. X., Boice Jr J. D.,Li B. X., et al: Cancer among Med-

ical Diagnostic X-ray Workers in China, J Nati Cancer Inst. 80:344-350, 1988.

2. Wang J.X., Inskip P.D., Boice Jr. J.D., et al: Cancer incidence among medical diagnostic X-ray workers in China, 1950-1985, Int. J. Cancer, 45, 889-895, 1990

3. Wang J. X. Li B. X., Gao Z. W., et al: Epidemiological find-ings and requirement for dose reconstruction among medical diagnostic X-ray workers in China, Radiation Protection Dosimetry. 77(1/2) : 119-122, 1998

4. Zhang L, Jia D., Chang H. et al: A retrospective dosimetry method for occupational dose for Chinese medical diagnostic X-ray worker, Radiation Protection Dosmetry 77(1/2): 69-72, 1998

5. Wang Z. Q., Liu X. P., Li J, et al: Retrospective dose recon-struction for medical diagnostic X-ray worker in China using stable chro-mosome aberrations, Radiation Protection Dosimetry, 77 (1/2): 87-89, 1998

6. UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation 1993 re-port to the general assembly, Annex F, United Nations, New York, 1993

7. UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation pp 22-60, United Nations, New York, 1994

8. Preston D.L., Kusum S., Tomonaga M., et al: Cancer inci-dence in atomic bomb survivors. Part III: Leukemia, lymphoma and mul-tiple myeloma, 1950-1987, Radiat. Res. 137: S68–S97, 1994

9. Thompson D. E., Mabuchi K., Ron E., et al: Cancer incidece in atomic bomb survivors. Part II: Solid tummors, 1958-1987, Radiat. Res. 137: sl7~s67, 1994.

10. IARC study group on cancer risk among nuclear industry workers, Direct estimation of cancer mortality due to low doses of ioniz-ing radiation; a international study. The Lancet 344: 1039-1049, 1994.

340

НЕЛИНЕЙНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ДОЗОЙ И РИСКОМ КАНЦЕРОГЕНЕЗА ДЛЯ ИНКОРПОРИРОВАННЫХ - И -ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ У ЖИВОТНЫХ

Philippe DuportМеждународный Центр исследования малых доз радиации;

Институт экономики и окружающей среды; Университет в Оттаве

Duport Ph. Non-linearity between dose and cancer risk for in-ternally deposited alpha and beta emitters in animals. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 97–105.

Philippe DuportInternational Centre for Low Dose Radiation Research, Institute for

Research on Environment and Economy, University of Ottawa, P.O. Box 450, Stn A, 5 Calixa Lavallee St. Ottawa, KIN 6N5

РЕЗЮМЕИсследование посвящено предварительному анализу риска

возникновения раков у животных, подвергавшихся воздействию радиации в малых дозах119.

Облучение -частицами. Риск индукции раков у животных после облучения в низких дозах или с низкими уровнями доз проанализирован в 27 опытах, включающих 78 уровней доз. 3041 животное подвергалось воздействию восьми различных радионуклидов (ингаляция либо инъекция). 1655 животных составили контроль. Доза радиации изменялась от 60 мГр до более чем 7 Гр.

Воздействие -излучения. Риск индукции раков у животных после облучения в низких дозах или с низкими уровнями доз от инкорпорированных излучателей проанализирован в 7 опытах, включающих 21 уровень доз. 1186 животных подвергались воздействию восьми различных радионуклидов (ингаляция либо инъекция). 1054 животных составили контроль. Доза радиации на органы-мишени изменялась от 170 мГр до 29 Гр.

Воздействие -излучения. Обнаружен статистически достоверный защитный эффект низких доз радиации по критерию индукции раков в 2-х опытах.

Случаи возникновения всех раков выявлены у 4227 облученных и 2709 контрольных животных. В экспериментах с -излучателями у облученных животных отмечено 49 случаев рака, в то время как согласно ЛБК должны были быть предсказаны 83 случая. Для опытов с

119 . Авторы анализировали массив литературных данных.341

-излучателями аналогичные значения составили, соответственно, 17 против 29.

В целом, использование ЛБК дало хорошие предсказания риска раков в 16-ти из 111-ти дозовых групп, но продемонстрировало сверхоценку риска в 83 группах. В 65-ти дозовых группах вообще не было случаев рака, в то время как исходя из ЛБК должно было быть предсказано 35 случаев120.

Полученные данные приводят к заключению, что ЛБК не может служить для реального предсказания риска раков при внутреннем депонировании - и -излучателей121. Эти исследования находятся в соответствии с рисками канцерогенеза для популяций человека, подвергавшихся воздействию -излучателей, когда при низких дозах и при низких уровнях доз отмечался очевидный порог.

Относительная достоверность (relative robustness) наших опытов поднимает вопрос, касающийся общей законности [использования] ЛБК, единого радиационного фактора и фактора «отягощения» (single radiation and tissue weighting factors) применительно к любой дозе и к любому уровню дозы.

Сбор и анализ всех доступных данных по экспериментам на животных, облученных в малых дозах, продолжаются, и обнаруженная нами связь между дозой, уровнем дозы, и риском возникновения раков может получить дальнейшие подтверждения в будущем.

1. ВВЕДЕНИЕРассмотрена литература с целью идентифицировать и собрать

количественную информацию о связи между случаями возникновения раков и поглощенной дозой в органах, полученной от внутренне депонированных - и -излучателей у животных. Обзор сконцентрирован на риске канцерогенеза, наблюдаемого в группах с самыми низкими дозами, которые соответствуют также низким уровням (мощностям) дозы. Так как основной задачей этой работы являлась проверка законности ЛБК, то анализ данных был ограничен эффектам доз, которые не уменьшают продолжительность жизни животных <...>. Однако дозы и уровни (мощности) доз, рассматриваемые в представленном обзоре, в целом намного большие, чем истинные или исторически сложившиеся профессиональные дозы и уровни доз.

В экспериментах, проанализированных нами, животные подвергались только радиационному воздействию, без влияния других канцерогенных агентов. Поэтому различия в частоте раков,

120 . Выделено мною. — Перев.121 . В малых дозах.

342

наблюдаемой у облученных и контрольных животных, могут быть приписаны только радиации.

За несколькими исключениями, число животных в контрольных и облученных группах было мало; число случаев рака также было очень мало и часто равнялось нулю и в контрольных, и в облученных группах. Как следствие [необходимо отметить], что риск рака при каждом уровне доз и на единицу воздействия связан с большой неопределенностью.

Никакое заключение относительно законности ЛБК не может быть оторвано от конкретных экспериментов. Но очевидная сверхоценка ЛБК рисков рака при значительном большинстве уровней доз (групп доз) иллюстрирует потребность в новых методах для испытания законности ЛБК при низких дозах и низких уровнях (мощностях) доз.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫЧисло экспериментов на животных, которые обеспечивают

информацию относительно индукции рака от внутренне депонированных - и -излучателей в низких дозах и при низких уровнях доз, весьма ограничено. Вначале рассматривались опыты, в которых естественная частота рака в контроле была низкой.

Проанализированы следующие варианты:Воздействия -излучения: вдыхание 239PuO2 крысами [7];

эффекты 226Ra, введенного собаках-биглам [5, 13]; индукция рака у мышей, которым вводили 226Ra, 239Pu, 241Am, 249Cf, и 252Cf [8].

Воздействия β-излучателей: вдыхание 144Ce мышами и крысами, сирийскими хомячками и собаками [3], введение и ингаляция 90Sr у собак [6], введение 90Sr мышам и собакам [4].

В большинстве экспериментов связь между дозой и частотой рака часто хорошо описывалась линейным уравнением без порога, но имеется тенденция к выявлению малых и статистически незначимых «недоборов» в случаях рака при самых низких уровнях доз.

Очевидный защитный эффект радиации против индукции рака в двух экспериментах, в которых животные были облучены в малых дозах редкоионизирующей радиацией, анализировался отдельно. Условия опытов заключались в хроническом поглощении тритиевой воды мышами [15, 18] и в воздействии на этих животных -излучения [11].

Проанализированные эксперименты на животных характеризуются следующими параметрами: Условия воздействий (тип радиации, радионуклиды, пути введения,

дозы, мощности доз и т.д.) — хорошо характеризованы. Эффекты на здоровье, наблюдаемые у животных, не были связаны с

канцерогенными агентами нерадиационной природы.343

Облученные и контрольные популяции являлись настолько генетически близкими, насколько это было возможно.

Естественная частота рака у рассматриваемых экспериментальных животных хорошо известна.<…>

3. РЕЗУЛЬТАТЫ<…> {68}

3.1. Воздействие - и β-излучателей. Все дозовые группыВ 33-х дозовых группах обнаружено 17 случаев рака у 1186

облученных животных по сравнению с 29, предсказанных исходя из ЛБК. Выявлено 10 случаев рака в суммарном пуле контрольных групп (1054 животных). <...> Статистические расчеты показывают, что полностью законность ЛБК не устраняется.

3.2. Защитные эффекты малых доз редкоионизирующей радиации

3.2.1. Эффекты хронического приема тритиевой воды у мышей [15, 16]

У линии мышей со спонтанной частотой раков приблизительно 54% (все раковые образования) хронический прием тритиевой воды не увеличивает общий риск канцерогенеза при дозе 0,17 мГр в день. Существенное повышение риска отмечалось для дозы 0,7 мГр в день (показатель относительного риска был увеличен в 1,56 раз; диапазон для всех групп 1,28 — 1,90). В то же время, доза 3,6 мГр в день приводила к статистически значимому уменьшению риска (относительный риск — 0,43; диапазон для всех групп 0,30 — 0,62). Эта доза соответствует накопленной в течение жизни дозе 2,6 Гр (рис. 1).

Как видно из рис. 1, точка, соответствующая относительному риску индукции раков при дозе 3,6 мГр в день, находится приблизительно на 7 стандартных отклонений ниже контрольного уровня. Связь между уровнем дозы и суммарной частотой раков, которая представлена здесь, обнаружена для всех типов раков, упомянутых авторами, с различными уровнями статистической значимости, но со строгой достоверностью для рака легких. Данные указывают на то, что для использованной специфической (particular) линии мышей некоторые механизмы защиты от рака могут быть активированы только тогда, когда достигнут определенный уровень дозы редкоионизирующей радиации.

344

Рис. 1. Относительный риск индукции всех типов раков у мышей с различными накопленными дозами вследствие приема тритиевой воды.

3.2.2. Эффект -излучения на канцерогенез у мышей [11, 12].Риск возникновения всех типов раков как функция от дозы -

лучей у мышей иллюстрирует рис. 2 [11, 12].

Рис. 2. Относительный риск индукции всех неоплазм (ретикулярных и солидных тканей) у подвергавшихся воздействию -излучения мышей.

345

Отмечено статистически значимое снижение риска при минимальных дозовых уровнях (100 и 250 мГр), в основном являющееся следствием снижения риска индукции ретикулярных сарком и рака легких (рис. 3 ).

Рис. 3. Относительный риск индукции рака легких у подвергавшихся воздействию -излучения мышей.

В [11, 12] отмечено, что нет единой математической функции, которая могла бы описать связь между дозой и частотой выхода раков для тех типов опухолей, которые были изучены (ретикулярная ткань — солидные опухоли). Защитный эффект относительно низких доз редкоионизирующего излучения против рака легких показан в [11, 12, 15, 16]. Это интригует и гарантирует дальнейшие исследования.

4. ОБСУЖДЕНИЕРассмотрены данные 34-х экспериментов на животных по

выявлению раков, вызванных инкорпорированными - и -излучателями. <...> Обнаружены существенные несоответствия между наблюдаемой и предсказанной исходя из ЛБК частотой канцерогенеза. Это свидетельствует, что ЛБК, в целом, не позволяет надежно предсказать риск возникновения радиогенного рака, по крайней мере для экспериментов, проанализированных в данной статье. Рассматриваемые результаты согласовываются с обнаружением пороговых доз для облучения радием («радиевые живописцы») [10] и для воздействия торотраста, накопленного пациентами [1].

346

Кроме того, сходства в очевидной защите от рака, наблюдаемые в нескольких экспериментах, где животные облучались редкоионизирующей радиацией в малых дозах, поднимают фундаментальный вопрос: «Являются ли эти наблюдения и их высокая статистическая значимость только делом случая?» Адаптация живых организмов к низким дозам и низким уровням доз радиации хорошо известна [2]. Очевидное сокращение риска рака для некоторых линий млекопитающих, [генетически] склонных к канцерогенезу, отмеченное после облучения в низких дозам, заслуживает исчерпывающего исследования.

Нужно помнить, однако, что анализ, представленный здесь, охватывает только некоторую долю всех экспериментов на животных по индукции рака малыми дозами излучения. Вышеупомянутые наблюдения и заключения получат развитие, поскольку анализ экспериментальных данных продолжается.

ЛИТЕРАТУРА1. Andersson, M., Storm, H.H. (1992) Cancer incidence among Danish

Thorotrast-exposed patients. J. Natl. Cancer Inst. 84, 1318-13 25.2. BELLE Newsletter (March 1999) Special issue on the Adaptive Response

Induced by Low Levels of Radiation. 7/3, March3. Griffith W.C., Lundgren D.L., Hahn F.F., Boecker B.B., McClellan R.O.

(1983) An Interspecies Comparison of the Biological Effects of an In-haled, Relatively Insoluble Beta Emitter. Life-Span Radiation Effects Studies in Animals: What Can they Tell Us? Proc. of the 22nd Hanford Life Sciences Symposium, pp. 501-520.

4. Mays C.W. and Finkel M.P. (1980) RBE of vs particles in bone sar-coma induction. Proc. of the 5th Congress of the Intern. Rad. Prot. Soci-ety. Jerusalem, 1980.

5. Mays, C.W.; Llyod, R.D.; Taylor, G.N.; Wrenn, M.E. (1987) Cancer inci-dence and lifespan vs particle dose in beagles. Health Phys. 52, 617, 624.

6. Mewhinney J.E., .Griffith W.C., Hahn F.F., Snipes M.B., Boecker B.B., McClellan R.0. (1983) Incidence of Bone Cancer in Beagles after In-halation of 90SrCl2 or 238PuO2: Implications for Estimation of Risk to Humans. Life-Span Radiation Effects Studies in Animals: What Can they Tell Us? Proc. of the 22nd Hanford Life Sciences Symposium, pp. 535-555.

7. Sanders, C.L.; Sanders, G.A. (1993) Low level 239Pu02 Lifespan Studies. Annual Report, Battelle Pacific Northwest Laboratories, 23-30.

8. Taylor, G.M.; Mays, C.W.; Lloyd, R.D.; Gardner, P.A.; Talbot, L.R., Mc-Farland, S.S.; Pollard, T.A.; Atheston, D.R.; Van Moorhem, D.; Bram-mer, D.; Brammer, T.W.;

347

9. Ayoroa, C. Taysum, D.H. (1983) Comparative toxicity of 226Ra, 239Pu, 241Am, 249Cf and 252Cf in C57BL/Do black and albino mice. Radiat. Res. 95, 584-601.

10. Thomas R.G. (1994) The U.S. radium luminisers: A case for policy of be-low regulator concern. Radiol. Prot., 14, 141-153.

11. Ullrich R.L. and Storer J.B. (1979a) Influence of -Irradiation on the De-velopment of Neoplastic Diseases in Mice. I. Reticular Tissue Tumors. Rad. Research 80:303-316.

12. Ullrich R.L. and Storer J.B. (1979b) Influence of y Irradiation on the De-velopment of Neoplastic Diseases in Mice. II. Solid Tumors. Radiat. Res. 80, 317-324.

13. White, R.G.; Raabe, O.G.; Culbertson, M.R.; Parks, N.J.; Samuel, S.J.; Rosenblatt L.S. (l994) Bone sarcoma characteristics and distribution in beagles injected with radium 226. Radiat. Res., 137, 361-370.

14. White, R.G., Raabe O.G., Culbertson M.R., Parks N.J., Samuels S.J., Rosenblatt L.S. (1993) Bone sarcoma characteristics and distribution in Beagles fed Strontium-90., Radiat. Res. 136, 178-189.

15. Yamamoto O., Seyama T., Terato H., Saito T., Kinomura A. (1995) Oral administration of Tritiated water (HTO) in mouse. II. Tumour develop-ment. Int. J. Radiat. Biol. 68, 1,47-54.

16. Yamamoto O., Seyama T., Terato H., Saito T., Kinomura A. (1998) Oral administration of tritiated water (HTO) in mouse. III Low dose-rate irra-diation and threshold dose-rate for radiation risk. Int. J. Radiat. Biol. 73:5, 535-54.

348

ЗНАЧИМО ЛИ ИССЛЕДОВАНИЕ МИНИСАТЕЛЛИТОВ КАК ИНСТРУМЕНТА МОНИТОРИНГА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ В МАЛЫХ ДОЗАХ? {69}

Le Guen B.1, Livshits L.A2, Malyarchuk S.G.2 et al.1. Институт защиты при ядерном центре, Франция2. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины,

Киев

Le Guen B., Livshits L.A., Malyarchuk S.G. et al. Further inves-tigations into the validity of minisatellites as a new tool to monitor low-dose radiation exposure? In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Sci-ence B.V. P. 287–293.

Le Guen B.1, Livshits L.A2, Malyarchuk S.G.2, Lukyanova E.M.3, Antipkin Y.G.3, Arabskaya L.P.3, Kravchenko S.A.2, Matsuka G.H.2 Petit E.4, Giraudeau F.4, Gourmelon P.1, Vergnaud G.4,5

(1) Institut de Protection et de Surete Nucleaire IPSN, BP n°6, F-92265- Fontenay aux Roses Cedex, France

(2) Institute of molecular biology and genetics Nat. Acad. Sci. of Ukraine, 150, Zabolotnogo str., Kiev, 252627, Ukraine

(3) Institute of Pediatrics, Obstetrics & Gynecology Acad. Med. Sci. of Ukraine, 13, Manuilskogo str., Kiev, Ukraine

(4) Institut de Genetique et Microbiologie, Bat. 400, Universite Paris-Sud 91405 ORSAY IECH, France

(5) Centre d'Etudes du Bouchet, BP3, 91710 Vert le Petit, France

Corresponding authors : Dr B. Le Guen, M.D., M.Sc.Electricite De France- Gaz De France (EDF-GDF),LAM/SCAMT,

Immeuble Becquerel, 6, RueAmpere, BP 114, 93203 Saint Denis Cedex 01,FrancePhone : + 33 1 43 69 75 02, Fax: + 33 1 43 69 75 00, e-mail:

Bernard.Le-Guen(a).edfpdf.fr

РЕЗЮМЕНедавно было предложено определение гипермутабильных

минисателлитов (hypermutable minisatellites) в качестве потенциального маркера при исследовании ДР у человека, независимо от того, появляются ли такие минисателлиты естественным путем, или же они являются следствием внешних воздействий. После аварии на ЧАЭС в 1986 г. проводились исследования эффектов хронического воздействия радиации в низких дозах на человека, и результаты показывают двухкратное повышение частоты мутаций минисателлитов в

349

зародышевой (germ) линии. Однако значимость работ по Чернобылю характеризуется слабостью или полным отсутствием соответствующих контрольных популяций.

В представленной работе обследованы 163 украинские семьи с детьми, рожденными перед аварией [43] или после апреля 1986 г. в незагрязненных областях (южная Украина, 120 детей). Изучены генотипы на предмет наличия 7-ми гипермутабильных минисателлитных локусов. Данные сравнивались с контрольной группой из Великобритании. Естественная частота мутаций в зародышах для гипермутабильных минисателлитов была идентична в обеих контрольных популяций. Это исключает возможность вариаций в средней скорости (частоте) мутаций, обусловленных этническими причинами или образом жизни и, поэтому, подтверждает исходные заключения.

Для дальнейшего изучения эффектов радиации на локусы минисателлитов в зародышевой линии объединяли данные для семей, в которых отец работал на участке Чернобыля (работники по устранению загрязнения далее указаны как «ликвидаторы»). Определение частоты мутаций в минисателлитах дает одинаковый результат (0,94) для группы контроля и для ликвидаторов.

88 детей были зачаты в то время, когда их отцы работали на участке Чернобыля, а 95 — более чем через 2 месяца после того, как их отцы закончили работу на участке. Указанные дети ликвидаторов подвергались раздельному изучению. Исследование показало, что частота мутантных аллелей в 1,5 раза выше в группе детей, зачатых в период воздействия (но различия статистически недостоверны)

Если данные подтвердятся, то они могут объяснить негативные результаты, полученные при исследовании выживших в Хиросиме и Нагасаки. Мутагенный эффект радиации, определяемый путем мониторинга по минисателлитам в зародышевой линии на мейотической стадии созревания, может быть преходящим как у человека, так и у мышей.

1. ВВЕДЕНИЕБедствие на ЧАЭС сопровождалось выбросом большого

количества радиоизотопов, загрязнивших большие области Украины, Белоруссии и России. Живущие на загрязненных территориях, а также ликвидаторы, подверглись наибольшему воздействию.

В настоящее время отсутствуют эффективные стандартизованные биомаркеры по определению эффектов ионизирующей радиации на уровне ДНК после воздействия низких доз.

Недавно в качестве потенциальных маркеров для изучения ДР у людей были предложены гипермутабильные минисателлиты, причем

350

независимо от того, появляются ли они естественным путем или после внешнего воздействия. Минисателлитные последовательности являются классом тандемных повторов, мутирующих, в основном, в зародышевых линиях путем механизмов генной конверсии. В соответствии с имеющейся моделью, ДР в ДНК внутри или рядом с минисателлитными аллелями, ведут после их (ДР) репарации к аллелям различной длины [1]. Некоторые из этих структур в зародышевых клетках имеют высокую естественную мутационную частоту, указывая, что она соответствует «горячим точкам» (hot spots) [включающим] ДР. Восемь таких гипермутабильных минисателлитов были идентифицированы [2].

В различных исследованиях показано, что частота мутаций (скорость мутирования — rate) в зародышевой линии в минисателлитных локусах у мышей повышается после облучения [3, 4, 5]. Увеличение преходяще, и подобная временная индукция указывает на то, что сперматиды чувствительны к облучению.

После аварии на ЧАЭС в 1986 г. проводились сравнительные исследования по эффектам низкоуровневого облучения на человека [6], и их результаты показали двукратное увеличение скорости мутаций в минисателлитах зародышевой линии. Однако эти данные относительно обесценены отсутствием соответствующей контрольной популяции. Английская контрольная группа имеет отличающуюся этническую основу и не подвержена сходным воздействиям (воздух, пища, химические агенты и т.д.). Более того, заключение о чувствительности минисателлитов, сделанное в этих исследованиях, находится в остром контрасте со сходными исследованиями детей, рожденными от выживших в Хиросиме и Нагасаки [7]. Поэтому в представленной работе изучены две популяции: первая — контрольная группа с Украины, а вторая — группа семей, в которых отцы работали ликвидаторами на ЧАЭС.

2. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫОбследованы 163 украинские семьи с южной Украины,

проживающие на незагрязненных территориях (мать, отец, ребенок) с детьми, рожденными перед (43 ребенка) или после (120 детей) апреля 1986 г. Детей генотипировали по 7 гипермутабильным минисателлитным локусам. Данные сравнивались с контролем из Англии.

88 детей были зачаты во время работы отцов на ЧАЭС, а 95 зачаты через более чем 2 месяца после окончания отцами работ.

Информация по каждой семье: дата рождения, радиационное воздействие и его тип, образ жизни. Все это может отражаться на скорости мутаций и приводить к генетическим нарушениям. В обоих группах анализировались индексы здоровья. Регистрировались дозы,

351

полученные ликвидаторами, а также степень их индивидуальной защиты при работе.

Зонды: Образцы ДНК получали из лимфоцитов периферической крови <…>. Имелось 7 зондов на гипермутабильные минисателлитные локусы: CEB1 (D2S90), CEB 15 (D1S172), CEB 72 (D17S888), CEB 42 (D8S358), CEB36 (D10S473), CEB 25 (D10S180) в хромосоме 20ql3.

Фрагменты ДНК разного размера детектировали визуально с 1 kb DNA ladder (Gibco BRL) на гелях. <…>.

Анализ данныхТак как полосы, детектируемые различными зондами к

отдельным локусам, являются независимыми, то все мутации, детектированные с помощью всех зондов, объединяли для расчета. Статистическую обработку осуществляли по прямому тесту Фишера.

Результаты исследования минисателлитовЧастота мутантных аллелей от исходного источника (paternal

origin) и статистический анализ для 7-ми минисателлитных локусов представлены в табл. 1.

Таблица 1. Статистический анализ для 7-ми минисателлитных локусов

Зонд Группа контроля Ликвидаторы Отношение л /к****

РНПП*

НМ**

МЧП***

НПП*

НМ**

МЧП***

CEB1 163 23 0,1411 183 28 0,1530 1,08 0,764CEB15 153 5 0,0327 169 2 0,0118 0,36 0,263CEB72 161 4 0,0248 168 2 0,0119 0,48 0,439CEB42 150 1 0,0067 171 2 0,0117 1,75 1CEB36 160 0 0 181 4 0,0221 — 0,125CEB25 123 8 0,065 138 3 0,0217 0,33 0,121B6.7 126 10 0,0794 144 12 0,0833 1,05 1Всего: 1036 51 0,049 1154 53 0,046 0,94 0,763

* Номера полос (bands) у потомства** Номера мутаций*** Частота мутаций на полосу.**** Ликвидаторы /контроль

Максимальная мутабильность отмечена в локусе CEB1. В контроле частота мутаций для этого локуса составляла 14% в соответствии с данными для европейских популяций [10, 11].

352

Мутабильность для отдельных локусов (locus per locus), также как и общая частота мутантных аллелей у детей ликвидаторов, не отличались статистически от контроля.

Был исследован средний возраст отцов при рождении детей, имеющих и не имеющих мутантные аллели (для обеих групп). Не обнаружено значимых отличий между средним возрастом отцов в контроле и в группе ликвидаторов. Не выявлено зависимости между возрастом отцов и появлением мутаций в [клетках отцов] (paternal ori-gin). На основе этих данных можно сказать, что не обнаружено значимого эффекта облучения на частоту мутаций в минисателлитных локусах в группе детей ликвидаторов, хотя типы минисателлитов, исследованные нами, почти идентичны таковым в группе из [13]. Надо, однако, подчеркнуть, что в нашей работе только один из родителей подвергался воздействию.

Группа с южной Украины сравнивалась с контрольной группой из Англии и с белорусскими детьми из Могилева, подвергавшимися хроническому облучению [13]. Естественная частота мутаций по гипермутабильным минисателлитам в зародышевой линии идентична в обеих контрольных популяциях (Англия и южная Украина). Это исключает вариации в частоте мутаций в зависимости от этнической принадлежности и образе жизни и, поэтому, поддерживает исходное заключение [16].

Другой целью работы являлось [исследование целесообразности] использования минисателлитов в качестве биомаркера для определения мутаций у детей ликвидаторов, отцы которых работали на ЧАЭС. Частоту мутаций в подобной группе сравнивали с показателем детей, зачатых более чем через 2 месяца после окончания отцами работ в Чернобыле. 88% ликвидаторов начали работу в 1986 г., а 10% — в 1987 г., то есть после аварии. Результаты сравнивали с украинской контрольной группой.

Частота, с которой мутантные аллели передавались детям, имеющим облученных родителей, была одинакова с показателем контрольной группы. Однако когда сравнивали параметры подгрупп, то у детей, зачатых во время работы на ЧАЭС, частота мутаций оказалась в 1,5 раза выше, чем в группе зачатых через более чем 2 месяца после окончания работ. Однако различия были недостоверны122.

3. ОБСУЖДЕНИЕОблучение отцов перед зачатием (fertilisation) приводит к риску

генетических мутаций, а рак у детей после облучения in utero хорошо

122 . Данные, сведенные авторами в табл. 2 и 3, в переводе не приводятся; все отличия были недостоверны — р от 0,161 до 0,640.

353

известен. Однако о последствиях для рождаемых детей облучения ионизирующей радиацией родителей в течение менее одного цикла сперматогенеза известно в значительно меньшей степени [12]. В то же время, с данными, демонстрирующими повышение частоты зародышевых мутаций в популяциях, хронически облученных в низких дозах, даже если указанные дозы зарегистрированы и реконструированы, следует обращаться с осторожностью. Одной из проблем, с которой мы столкнулись в своем исследовании, является негомогенность доз, полученных ликвидаторами. Такая негомогенность зависит не только от активности ликвидаторов на ЧАЭС, но также и от продолжительности облучения. Трудно, например, сравнить активность пилота вертолета с таковой для шофера автобуса, перевозящего ликвидаторов.

Оценка доз тем более затруднена, что только у 45% людей проведена дозиметрия во время работы (у 26% в течение всего времени, у 19% — на протяжении большей части времени, у 39% вовсе не было дозиметрии, а 16% не помнят о ней). <…>. Также варьировала и индивидуальная защита <…>.

Полученное увеличение сопоставимо с данными на мышах, хотя минисателлиты у людей и у мышей имеют отличия: в то время как минисателлиты человека локализуются в кластерах на концах хромосом, большинство локусов минисателлитов мышей находятся в промежуточных позициях по хромосомам. Мутации в минисателлитах мышей не ограничиваются строго только зародышевыми линиями, как это показано для людей, но наблюдаются в течение длительного периода раннего развития [11]. Тем не менее на модели определения частоты мутаций минисателлитов облучение демонстрирует повышение частоты мутаций, в частности, на мейотической стадии созревания зародышевой линии. Такое повышение преходяще [11].

Определение частоты мутаций показало, что облучение на поздней стадии эмбриональных тканей (перед имплантацией in utero), вначале не индуцирует мутагенеза.

Отсюда полагают, что повреждения, формирующие нестабильность генома, имеют предрасположенность (pre-disposition) и не связаны с формированием ДР ДНК [14]. Согласно начальным наблюдениям, механизм, приводящий к нестабильности генома, играет ключевую роль в радиоканцерогенезе, а высокий уровень мутаций стабилизируется в периоды пролиферации. Поэтому в течение стадии покоя мутации аккумулируются. Это означает, что потенциал для нестабильности генома появляется в облученных клетках на ранней стадии. Большинство данных, связанных с мутагенезом, могут быть объяснены только «эффектом поля» (field effect), а не облучением

354

единого гена или единой клетки123 [15]. На клеточном уровне размер мишени, необходимой для возникновения нестабильности генома, по-видимому, несравним с размером единого гена [16]. Одна из характеристик радиоиндуцированной нестабильности генома — ее постоянство после многократных делений клетки.

Это указывает, что феномен [нестабильности генома] передается потомкам как результат индуцированных повреждений в прародительских клетках124. Наше исследование продемонстрировало, что частота мутантных аллелей в 1,5 раза выше в группе детей, зачатых в период работы отцов на ЧАЭС, по сравнению с зачатыми через несколько месяцев после работы (хотя различия статистически недостоверны). Если они подтвердятся, то указанные данные могут объяснить отсутствие вариаций в частоте мутаций в группе детей ликвидаторов, зачатых через несколько месяцев после окончания работ на ЧАЭС, а также негативные результаты, полученные в исследованиях выживших после Хиросимы и Нагасаки [5, 17]. В этом случае частота, с которой мутантные аллели передаются детям, если их генотип формируется при зачатии через месяцы или годы после аварии, является нормальной. Применительно к минисателлитам на мейотической стадии созревания зародышевых линий мутагенный эффект облучения может быть преходящим как у человека, так и у мышей.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕРассмотренные проблемы не могут быть решены, если не будут

собраны новые данные по облученным популяциям; также должны быть найдены новые гипермутабильные минисателлиты, и следует разработать экспериментальные модели, которые способны пролить свет на механизмы, связанные с индукцией и репарацией ДР ДНК у людей. Интересно, наконец, насколько корректны биологические маркеры, связанные с оценкой микро- и минисателлитных мутаций соматических клеток, подвергавшихся воздействию ионизирующего облучения.

Должны быть разработаны более чувствительные и удобные в работе методы для идентификации мутационных событий, если это исследование будет продолжено. Существующие методы [18, 19] не приспособлены к крупномасштабному скринингу. Указанный новый биологический подход все еще находится на стадии развития, и он может дополнить другие способы оценки полученных доз.

123 . Эпигенетические эффекты; «эффект свидетеля».124 . Выделено мною. — Перев.

355

ЛИТЕРАТУРА1. Buard J, Vergnaud J. Complex recombinasion events at the hypermutable

minisatellite CEB1 (D2S90). (1994) EMBO J.;13: 3203-3210.2. Amarger, V., D. Gauguier, M. Yerle, F. Apiou, P. Pinton, F. Giraudeau, S.

Monfouilloux, M. Lathrop, B. Dutrillaux, J. Buard and G. Vergnaud (1998) Analysis of the human, pig, and rat genomes supports a universal telomeric origin of minisatellite sequences. Genomics 52: 62-71.

3. Dubrova Y.E., A.J. J., Malashenko A.M. (1993) Mouse minisatellite muta-tions induced by ionizing radiation. Nature genetics; 5: 92-94.

4. Fan Y.J., Wang Z., Sadamoto S., et al. (1995) Dose-response of a radiation induction of a germline mutation at a hypervariable muse minisatellite lo-cus. Int. J. Radiat. Biol.; 68 (2): 177-183.

5. Sadamoto S., Suzuki K., Kamiya K., Kominami R., Dohi K., Niwa 0. (1994) Radiation induction of germline mutation at a hypervariable mouse minisatellite locus. Int. J. Radiat. Biol.; 65 (5): 549-557.

6. Dubrova Y.E., Nesterov V.N., Krouchmsky N.G., Ostapenko VA., Neu-mann R., Neil D.L., Jeffeys A.J. (1996) Human minisatellite mutation rate after the Chernobyl accident. Nature; 380: 683-686.

7. Kodaira M. S.C., Hiyama K., Toyama K. (1995) Lack of effects of atomic bomb radiation on genetic instability of tandem-repetitive elements in hu-man germ cells. Am. J. Hum. Genet.; 57 (6): 1275-1283.

8. Feinberg, A. P. and B. Vogelstein (1984) Addendum: a technique for radi-olabeling DNA restriction endonuclease fragments to high specific activ-ity. Anal. Biochem. 137: 266-267.

9. Kimpton, C. P., R. Hopgood, S. K. Watson, P. Gill and K. Sullivan (1992) Cloning and characterisation of novel single locus probes for forensic purposes. Advances in Forensic Haemogenetics 4: 129-131.

10 Vergnaud, G., Mariat D., Apiou F., A. Aurias, M. Lathrop and V. Lauthier (1991) The use of synthetic tandem repeats to isolate new VNTR loci: cloning of a human hypermutable sequence. Genomics 11: 135-144.

11. Dubrova Y.E., Plumb M., Brown J., Fennely J., Bois P., Goodhead D. and Jeffreys A.J. (1998) Stage specificity, dose response, and doubling dose for mouse minisatellite germ-line mutation induced by acute radia-tion. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 95: 6251-6255.

12. Lord BI, Woolford LB, Wang L, McDonald D, Lorimore SA, Stones VA, Wright EG, Scott D (1998) Induction of lympho-haemopoietic malig-nancy: impact of preconception paternal irradiation. Int. J. Radiat. Biol. Dec;74 (6): 721-8

13. Dubrova Y.E., Nesterov V.N., Krouchinsky N.G., et al. (1997) Further evidence for elevated human minisatellite mutation rate in Belarus eight years after the Chernobyl accident. Mutation Research; 381: 267-278.

14. Streffer (1997) Predisposition and genome instability: 27th ESRB Sym-posium, Radioprotection

356

15. Mothersill and Seymour (1997) Lethal mutations and genomic instability, Int. J. Radiat. Biol.; 71, 6: 751-758.

16. Morgan WF, Corcoran J, Hartmann A, Kaplan MI, Limoli CL, Ponnaiya B.(1998) DNA double-strand breaks, chromosomal rearrangements, and genomic instability. Mutat. Res. Aug 3;404 (1-2): 125-8

17. Satoh, C. and M. Kodeira (1996) Effects of radiation on children. Nature 383: 226.

18. Jeffreys A.J., Neumann R. (1997) Somatic mutation processes at a human minisatellite. Human Molecular genetics; 6 (1): 129-136.

19. Bois P., Collick A., Brown J., Jeffreys A.J. (1997) Human minisatellite MS32 (D1S8) displays somatic but not germline instability in transgenic mice. Human Molecular genetics; 6 (9): 1565-1571.

357

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АБЕРРАЦИЙ ХРОМОСОМ, ИНДУЦИРОВАННЫХ В ЛИМФОЦИТАХ ЧЕЛОВЕКА, С ЦЕЛЬЮ ИНДИКАЦИИ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИМИ РАДИОМИМЕТИКАМИ {70}

Tran Que*, Hoang Hung Tien*, Hoang Van Nguyen*, Pham Ba Phong**

* Отдел биологии и радиационной защиты Института ядерных исследований, Вьетнам

** Научный отдел технологии и окружающей среды, Lamdong, Вьетнам

Que T., Tien H.H., Van Nguyen H., Ba Phong Ph. Studies on epidemiology of chromosome abberrations induced in human lympho-cytes for indicating contamination of radiation and radiomimetic chemi-cal agents. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radia-tion on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 373–378.

Tran Que*, Hoang Hung Tien*, Hoang Van Nguyen*, Pham Ba Phong**

* Department of Biology and Radiation Protection, Nuclear Re-search Institute, Vietnam.

** The Bureau of Science, Technology and Environment, Lamdong, Vietnam

РЕЗЮМЕПроведены эпидемиологические исследования по тесту

аберраций хромосом в лимфоцитах людей, соответствующих четырем профессиональным группам: контрольная группа, операторы источников Х-излучения (рентгенодиагностика и радиотерапия в больнице), операторы ядерного реактора и фермеры, подвергавшиеся воздействию гербицидов во время войны и/или пестицидов в сельском хозяйстве.

Результаты демонстрируют, что средняя частота аберраций хромосом составила:

0,0980,017% для дицентриков и 0,1050,048% для фрагментов в первой группе;

0,06% для дицентриков и 0,11% для фрагментов во второй группе;

0,26% для дицентриков и 0,67% для фрагментов в третьей группе.

358

Значительные отличия в частоте аберраций отмечены даже для доноров, которые подвергались ежемесячным воздействиям в дозах, не превышающих 50 мЗв в год (результаты радиационного нормирования в Институте ядерных исследований, Вьетнам — Radiation Protection con-trolling at Nuclear Research Institute).

Оказалось неожиданным, что серьезное повышение уровня аберраций было обнаружено в четвертой группе, для которой полученная частота составила: 0,83–22% для дицентриков (среднее значение 5,44%), 0,50–24% (среднее значение 5,45%) для фрагментов и 0,5–4% для хроматидных разрывов (break). Таким образом, некоторые из клеток четвертой группы имели очень большой уровень аберраций хромосом.

1. ВВЕДЕНИЕБиоэффекты являются показателями степени загрязнения

окружающей среды, но индикационная способность каждого биоэффекта специфична. Аберрации хромосом в лимфоцитах периферической крови являются индикатором дозы облучения и/или токсических воздействий агентов окружающей среды [5, 7, 9, 15, 16]125. Эти хромосомные повреждения индуцируются мутагенами, включая облучение, радиомиметики, химические агенты и др. Тесты in vitro, а также прямые исследования в природных популяциях показывают, что аберрации хромосом индуцируются тяжелыми металлами с очень низкой частотой и неотчетливо, в отличие от многих органических химических соединений, повышающих количество аберраций с высокой частотой [3, 6, 7]. Лимфоциты крови в обычных условиях находятся на стадии покоя (G0) в течение длительного времени (около 1600 дней), поэтому аберрации хромосом, индуцированные токсинами окружающей среды, способны аккумулироваться в этих клетках. Число аберраций, детектируемых после первого деления in vitro в культуре клеток, может являться оценкой воздействия токсинов окружающей среды на организм [3, 7, 9, 15, 16].

Суммированные Д.С. Ллойдом (D.C. Lloyd; 1980) данные по частотам аберраций при исследовании 42-х мировых популяций показывают, что фоновая частота аберраций хромосом в лимфоцитах очень низка [6]. А. Тономура (A. Tonomura) продемонстрировал, что частота аберраций хромосом линейно повышается с возрастом и вывел следующее уравнение:

y = 2,18  10–4 + 1,70  10–4  X; где:

125 . Порядок цитирования литературных источников в тексте оригинала хаотичен.

359

y — частота детектируемых аберраций, X — возрастной интервал в 10 лет.

В заключении Adviser Group of Meeting по анализу аберраций хромосом, применяемых для биодозиметрии в Нидерландах (1983 г.) указано, что частота аберраций зависит от дозы, уровня (мощности) дозы и плотности ионизации излучения.

Анализ аберраций в лимфоцитах человека успешно применяется в качестве индикатора дозы острого и хронического облучения [6, 7]. Подсчет частоты аберраций используется для исследования воздействий радиации на человека и даже для определения дозы в популяциях, подвергавшихся локальному воздействию высокой природной радиоактивности (ЕРФ), после ядерных аварий, аварий с радиоактивными источниками и для контроля токсинов в окружающей среде [5, 6, 15, 16].

Действие пестицидов, гербицидов и др. химических агентов сельского хозяйства и окружающей среды является серьезным поводом для опасения [1, 2, 12]. Медицинские и цитогенетические исследования показывают мутагенную способность диоксина и пестицидов применительно к клеткам, а также генетические эффекты для людей [4, 8, 10, 11].

Исследование аберраций в лимфоцитах людей является объективным и точным показателем токсических эффектов агентов, загрязняющих окружающую среду. Эти исследования важны также и для радиационной защиты. Вклад изучения аберраций в развитие ядерной энергии имеет два аспекта: необоснованное завышение риска более вредно, чем ионизирующая радиация, но, в то же время, недооценка риска также вызывает опасения.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

2.1. ОбъектыБольшое число (~1012 клеток) и равномерное распределение

лимфоцитов по организму являются хорошими критериями для оценки воздействия токсинов на организм. Лимфоциты находятся в стадии покоя, поэтому индуцированные аберрации не получают условий для репарации и аккумулируются в клетках. Указанная аккумуляция может отражать аккумуляцию токсинов в теле.

2.2. МетодыФизическая индивидуальная дозиметрия осуществлялась с

помощью термолюминесцентного дозиметра (by TLD technique — ther-moluminescent dosimetry).

360

Учитывалось распределение обследуемых популяций на основе профессии и места жительства, времени профессиональной деятельности, возраста и семейных связей.

Клеточные культуры (цельная кровь доноров) культивировали согласно протоколу МАГАТЭ [5] в течение 48 ч при 37°С (первое деление).

Классический анализ аберраций проводили по стандартному методу кариотипирования клеток человека.

<...>

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Общая частьЭпидемиология аберраций в лимфоцитах человека служит

индикатором для контроля успешности защиты от радиации, токсинов, а также для определения действия токсинов окружающей среды на индивидуумов и популяции. В наших экспериментах обследуемые были разделены на четыре группы: контроль (спонтанные аберрации), работники, облученные в низких и очень низких дозах (операторы источников Х-излучения при рентгенодиагностике и рентгенотерапии), операторы ядерных реакторов и фермеры, которые подвергались воздействию гербицидов во время войны и пестицидов в сельском хозяйстве.

Результаты дозиметрического контроля выявляют средний диапазон годовой индивидуальной дозы в 25 мЗв для работников, обслуживающих ядерные реакторы и от 0 до 48 мЗв для операторов источников Х-излучения в больнице [17]. Не было случаев получения дозы более 50 мЗв в год.

Результаты эпидемиологических исследований частоты аберраций хромосом в лимфоцитах представлены в таблице:

Таблица. Типы и частота аберраций хромосом в лимфоцитах четырех обследованных групп людей№группы

Группа

Количество доноров

n* Хромосомные аберрацииПоломки

% Фрагменты

% Дицентрики

%

1 Sp 76 201.553 — — 127 0,105 83 0,0982 Ra 18 2370 — — 17 0,65 6 0,263 Re 7 3200 — — 3 0,11 2 0,064 Ag 11 1407 13 1,19 49 5,45 46 5,44

Sp: Контроль (спонтанные аберрации);Ra: Работники ядерного реактора;

361

Re: Обслуживающие медицинский источник Х-излучения;Ag: Фермеры, подвергавшиеся воздействию гербицидов и

пестицидов;* n — число просчитанных клеток

362

3.2. Результаты анализа спонтанных аберрацийВ процессе обследования нормальные доноры возрастом 20–45

лет проходили медицинские профессиональные тесты.Средние значения результата анализа дицентриков и

фрагментов для 76 доноров составили следующие величины: 0,098% и 0,105% соответственно. Хроматидные повреждения (break) также детектировались с очень низкой частотой. Не было значительных отличий от данных, суммированных Д.С. Ллойдом (D.C. Lloyd) в 1980 г. Распределение аберраций среди доноров не зависело от возраста, в отличие от сведений А. Тономура (A. Tonomura), и находилось в широком диапазоне от 0 до 0,56% для спонтанной частоты дицентриков, в отличие от 0,06% до 0,13%, если исходить из формулы Тономура (см. выше).

3.3. Результаты анализа аберраций в группе обслуживания ядерного реактора

Доноры этой популяции являлись работниками, имеющими дело с изотопами на предприятии, операторами нейтронных каналов (neutron channels for physical researches) и ремонтниками, контролирующими средства обслуживания ядерных реакторов. Физическая дозиметрия проводилась ежемесячно, но не было случаев превышения установленного предела дозы. В этой группе обнаружены значительные различия в частоте аберраций. Они зависели от специфики работы и полученных доз.

Для обслуживающих механизмы:0,26% для дицентриков и 0,61% для фрагментов.Для работников с нейтронными источниками:0,38% для дицентриков и 0,92% для фрагментов.Для использующих изотопы:0,18% для дицентриков и 0,50% для фрагментов.То есть, показатели зависели от типа работы. Значительное

повышение средней частоты у доноров этой группы дает доказательства индукции аберраций при очень малых дозах {71}.

3.4. Результаты анализа аберраций в группе рентгенодиагностики и рентгенотерапии

Дозиметрия у этой группы, проводившаяся с 1998 г., показала отсутствие превышения лимитов установленных пределов доз. Результаты для 7 доноров были следующими: обнаружено 2 дицентрика и 3 фрагмента. Таким образом, средняя частота составила 0,06% для дицентриков и 0,11% для фрагментов. То есть, не было отличий по сравнению со спонтанной частотой.

363

3.5. Результаты анализа аберраций в группе фермеровФермеры жили приблизительно в 70 км от города Далат126 и

питались собственными продуктами сельского хозяйства.Эта группа подвергалась воздействию диоксина во время войны

и пестицидов (диметоата (dimethoat) — органический фосфосодержащий химикат) в мирное время. 11 доноров имели возраст от 19 до 60 лет.

Нестабильные и стабильные аберрации обнаружены у 8-ми доноров из 11-ти со специфически высокой частотой. Детектировались полицентромеры, фрагменты, транслокации и хроматидные повреждения (break).

Наличие хроматидных повреждений после первого клеточного деления показывает отсутствие репарации ДНК в клетках (поскольку для нормальных клеток характерна быстрая репарация ДНК). В этом случае разрывы в ДНК, индуцированные в фазе Go, остались нерепарированными. Анализ аберраций в облученных in vitro лимфоцитах демонстрирует очень низкую частоту хроматидных разрывов (break) в норме. Поэтому обнаруженные для группы отклонения встречаются в мировых популяциях крайне редко. Полученные значения составили:

Частота хромосомных аберраций:Дицентрики — от 0,83 до 22% (в среднем — 5,45%);Фрагменты — от 0,5 до 24% (в среднем — 5,44%);Хроматидные разрывы — от 0,05 до 4%.Распределение аберраций среди клеток не подчинялось

Пуассоновскому закону, продемонстрированному для однородного облучения.

Хромосомный набор в ряде клеток выявил серьезные повреждения. В некоторых клетках число аберраций было так высоко, что превысило значения, полученные для показателей после Чернобыля и для работников ядерной отрасли в Elbmarch (по 6 дицентриков на клетку). Концентрация детектированных аберраций составила от 5 до 11 дицентриков и большое количество фрагментов в каждой клетке. Эта странная картина проиллюстрирована фотографиями127. Результаты изучения аберраций в областях с радиационным загрязнением в мире, таких, как Багаштейн (Bagastein), Австрия; Elbmarch, Германия; Манхэттен, США, даже результаты для Чернобыля и Хиросимы, не могут сравниться с полученными нами данными для фермеров.

Радиация сильный мутаген, но исследования по тесту индукции аберраций хромосом в лимфоцитах in vitro после доз 7–9 Гр все еще не

126 . Юго-восточный Вьетнам.127 . Фотографии в переводе не представлены.

364

дают такого уровня аберраций, как обнаруженный нами у фермеров. То есть, имеются серьезные воздействия токсических агентов окружающей среды.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕРезультаты эпидемиологических исследований, основанные на

анализе аберраций хромосом в лимфоцитах четырех групп людей, показывают, что индукция цитогенетических повреждений происходит с низкой частотой в нормальной популяции. Повышенная частота отмечена для группы работников ядерной отрасли (операторы реактора), которые подвергались воздействию очень низкой годовой дозы, не превышающей установленные пределы радиационной защиты.

Аберрации оказались хорошим индикатором определения токсических воздействий окружающей среды. Вместе с исследованиями воздействия токсинов на лимфоциты in vitro, подсчет аберраций является хорошим путем для оценки и контроля токсических внешних воздействий, включая облучение.

Получены доказательства серьезного повышения частоты аберраций у необлученных фермеров, подвергавшихся воздействию гербицидов во время войны и пестицидов в мирное время. Таким образом, аберрации пригодны не только для биодозиметрии облучения, но и для биодозиметрии токсических воздействий окружающей среды.

ЛИТЕРАТУРА1. Francis A. Gunther. Residues of pesticides and other foreign chemicals in

foods and feeds. Residue reviews. volum 11. Springer-Verlag, 1965.2. Residues of pesticides and other contaminants in the total enviroment.

Residue reviews, volum 48. Springer-Verlag, 1973.3. Philip C. Hanawalt and Richard B. Setlow Molecular mechanisms for re-

pair of DNA. part B. Basic life sciences volume 5B. Washington, D. C., 1974.

4. I.O. El Beit et al. Factors affecting soil residues of dieldrin, endosulfan, gamma-HCH, dimethoate, and pyrolan. Ecotoxicology Environmental Safety, 135-60, 1981.

5. K. Sankaranarayanan. Genetic effects of ionizing radiation in multicellular eukaryotes and the assessment of genetic radiation hazards in man. Else-vier Biomedical press, Amsterdam, 1982.

6. Takaaki Ishihara and Masao S. Sasaki. Radiation-induced chromosome damage in man. 111-126, 201-214, 433-454, 455-474, 475-490, 491-512, 513-526, 527-560, 561-584, 585-616, Alan R. Liss, Inc., New York, 1983.

7. IAEA technical reports series No 260 Biological dosimetry: chromosomal aberration analysis for dose assessment. IAEA, Vienna, 1986.

365

8. A. Aitio et al. Indicators for assessing exposure and biological effects of genotoxic chemicals. Commission of the European Communities, 1988.

9. Michael A. Bender et al. Current status of cytogenetic procedures to detect and quantify previous exposures to radiation. Mutation Research 196, 103-15, 1988.

10. Rachel's Hazardous waste news 212 Report links herbicide exposure to illnesses among Vietnam Vets.Htt//www.enviroweb.org/oubs/racheVrhwn 212.htm, 1990.

11. Rachel's Hazardous waste news 249. Dioxin dangers what's going on? Htt://www.enviroweb.org/oubs/racheVrhwn 249.htm, 1991.

12. L.B. Russell and W. L. Russell. Frequency and nature of specific-locus mutations induced in female mice by radiations and chemicals: a review. Mutation Research, 296, 107-127. Elsevier Science Publisher, 1992.

13. K. Sankaranarayanan. Estimation of genetic risks of exposure to chemical mutagens: relevance of data on spontaneous metations and of experience with ionizing radiation. Mutation Research, 304, 139-158. Elservier Sci-ence Publishers, 1994.

14. Tran Que, Hoang Hung Tien The spontaneous frequencies of human chromosome aberrations in the Dalat population of Vietnam. The Re-searches on Military Medicine. No. 5, 16-18, 1995.

15. IAEA TEC DOC 967 Low doses of ionizing radiation: biological effects and regulatory control. IAEA, Vienna, 1997.

16. IAEA TEC DOC 1009. Dosimetric and medical aspects of the radiologi-cal accident in Goiania, Brazil in 1987. IAEA, Vienna 1998.

17. Hoang Van Nguyen. Results of annual personal dosimetry at Dalat Nu-clear Reactor. Proceeding of seminar on radiation protection, Hanoi, 41-47, 1998.

366

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ НА ЛЮДЕЙ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС {72}

Anatoly Ye. Romanenko*,Yelena I. Bomko**.Научный Центр Радиационной Медицины, АМН Украины* Академик, заведующий лабораторией** Адъюнкт-профессор

Romanenko A.Ye., Bomko Ye.I. Some aspects of low radiation doses impact on human after the Chernobyl Npp accident. In: “The Ef-fects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 151–157.

Anatoly Ye. Romanenko*,Yelena I. Bomko**.Scientific Center for Radiation Medicine, Academy of Medical Sci-

ences of the Ukraine* Head Laboratory, Academician** Associate Professor Telephone: +380/44/450 9226; fax:

+380/44/213 7202

РЕЗЮМЕПри исследовании малых доз радиации, применительно к

человеку возникает проблема феномена низкоуровневых воздействий, происходящих от неблагоприятных факторов окружающей среды, которые связаны с человеческой деятельностью.

Влияние малых доз излучения изучено только в экспериментах на лабораторных животных {73}. Данные относительно генетического и канцерогенного эффектов, увеличения чувствительности ЦНС, нарушений в нейроэндокринной системе и в системе метаболизма были получены в Институте экспериментальной радиологии Научного Центра Радиационной Медицины АМН Украины. Исследования эффекта малых доз радиации на здоровье людей стали актуальными после Чернобыльского бедствия (disaster).

Мы выполнили эпидемиологическое обследование популяций людей, пребывавших в зоне ядерного бедствия, но не участвовавших в устранении его последствий. Исследуемая когорта была отобрана в Полесской области Украины из сельского населения, возрастом 0–14 лет во время несчастного случая. Люди не были связаны с любыми профессиональными опасностями, а теперь они являются наиболее социально защищенной группой и имеют приоритеты в здравоохранении. Соответствующая интегральная эквивалентная суммарная доза облучения составляет 0,2–12,0 сЗв. Исследуемая когорта была разделена на две субкогорты.

367

В 1-й имело место хроническое лучевое воздействие, поскольку поглощенная доза была накоплена за 10 лет проживания на загрязненных территориях (резидентная субкогорта).

Во 2-ой доза была получена в течение 36 часов, начиная с несчастного случая до эвакуации, начавшейся из 30-ти-километровой зоны (субкогорта эвакуируемых).

Экспозиции 131I резиденты подвергались в течение 10 дней, а эвакуируемые — в течение 36 часов.

Были обнаружены избыточные случаи заболеваний крови и гемопоэтической системы, эндокринной системы, пищеварительных органов и психические нарушения в группе резидентов со средней накопленной за 10 лет дозой в 5,5 сЗв (по сравнению с группой внутреннего контроля, где доза составила 1 сЗв).

Показано увеличение числа случаев рака щитовидной железы. Диапазон доз облучения на щитовидную железу у резидентов — от 14,5 до 270 сГр; тотальная интегральная эффективная эквивалентная доза — 2,2 сЗв. У эвакуируемых дозы на щитовидную железу находились в пределах 200–280 сГр; тотальная интегральная эффективная эквивалентная доза — 1,2 сЗв.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬЧернобыль несравним с другими несчастными случаями на

ядерных объектах по количеству и спектру радиоактивных осадков, диапазону загрязненных территорий и поражению гражданского населения.

Эвакуация с территории в пределах 30 км вокруг ЧАЭС была проведена в течение нескольких дней, из зон с индексами плотности загрязнения почвы на населенной территории до 1480 кБк/м2.

Популяция детей резидентов с 10-ю годами стажа проживания на загрязненной территории является ныне критической группой среди оставшихся в живых после Чернобыля.

Дозиметрический мониторинг [1, 2] показал наличие 137Cs, 90Sr, 239Pu и 131I как активных радионуклидов для упомянутой популяции. Интегральная доза от внешнего и внутреннего облучения, аккумулированная в течение 10–12 лет пребывания на загрязненных территориях, составила 0,1–12 Зв (Дозиметрический отдел Института экспериментальной радиологии Научного Центра Радиационной Медицины АМН Украины), то есть, имело место длительное хроническое облучение в малых дозах.

Эффекты малых доз облучения являются предметом обсуждений. Их отдельные проявления изучались в лабораторных экспериментах на животных, включая испытания на участках Чернобыля. Были показаны генетический и канцерогенный эффекты,

368

нарушения в ЦНС, в функционировании нервной системы, в нейроэндокринной системе и в метаболических процессах. В организме возникали иммунный дефицит и аутоиммунитет, процессы старения иммунной системы, ускорение процессов старения и снижение резистентности к канцерогенезу [3, 4, 5]. Молекулярные исследования на человеческих объектах показали, что при длительном облучении в малых дозах происходит реорганизация гемопоэза с повреждением мембран. Группы патологий были разделены следующим образом: апластические, дисгормональные и склеротические [6, 7, 8].

Некоторые симптомы отмечались в отдельных группах детей, оставшихся в живых после аварии в Чернобыле (in separate group of chil-dren-Chernobyl BPP accident survivors...), которые подверглись воздействию облучения в малых дозах: повышенная утомляемость, раздражительность, головные боли, нарушения сна, желудочно-кишечный дискомфорт, неприятные чувства в сердечной области. Эти нарушения к 5 и 7 годах после несчастного случая перешли в хронические патологии желудочно-кишечного тракта, нервной и эндокринной системы, умственные нарушения, заболевания крови и гемопоэтических органов [9, 10, 11]. Согласно определению МКРЗ [12], требуются обширные популяционные когорты и довольно длительный период наблюдений для оценки действия малых доз радиации на человека. Оценка эффектов подобных доз главным образом основана на наблюдениях персонала, обслуживающего ядерные установки [13].

Чернобыль сделал актуальным исследование эффектов длительного хронического воздействия низких лучевых доз на гражданское население.

Широкомасштабные эпидемиологические исследования когорт были организованы для регистрации процесса формирования заболеваемости в популяциях детей, хронически облученных в малых дозах. Для оставшихся в живых после Чернобыльской аварии (accident survivors) главной базой данных медицинской информации служил Национальный Регистр Украины. Исследуемая группа была представлена 40.000 детей, рожденных в 1972–1986 гг. и теперь находящихся в пределах радиационно-загрязненных сельских территорий Полесья. Индекс человеко-лет в когорте в течение этих 10-ти лет имел значение 265.000. Когорта была гомогенной по возрасту (0–14 лет во время катастрофы), полу (51–52% — мальчики и 48–49% — девочки) и по социальным показателям — по системе медосмотра и пунктам здравоохранения. Факторы окружающей среды с известными соответствующими эффектами, которые существовали перед несчастным случаем, не учитывались.

Две субкогорты: 1-я — 10–12 лет проживания на загрязненной территории, что может соответствовать терминами «хроническое

369

облучение» и «аккумулированная доза». Во 2-й субкогорте доза формировалась в течение 10-ти дней перед эвакуацией из 30-ти-километровой зоны. Таким образом, имелось острое воздействие.

<...>Была зафиксирована вариабельность полученной дозы для

резидентов по территориям с определенным уровнем загрязнения почвы [14, 15]. Мы охарактеризовали дозы и как коллективные, и как индивидуальные для среднего возраста популяции.

1-я субкогорта делилась на три группы в соответствии с индивидуальными интегральными дозами внешнего и внутреннего воздействия, аккумулированными за 10 лет среднего возраста (пребывания). 1-я группа — от 5 до 7 сЗв, 2-я — от 1 до 5 сЗв, 3-я — до 1 сЗв. Дозы в течение года составили, соответственно: 0,5–0,7 сЗв; 0,1–0,5 сЗв и до 0,1 сЗв над уровнем ЕРФ.

Для удобства 2-я субкогорта была названа «4-ой группой».Группа 3 составила внутренний контроль, а группа 4 являлась

группой сравнения, так как диапазон облучения для нее подходил под концепцию (concept) «малая доза острого воздействия».

<...>Индексы заболеваемости оценивались, прежде всего, через

зарегистрированные случаи, причем индекс заболеваемости 1988 г. был принят за базовый уровень. Контингенты резидентов по территориям тогда уже были сформированы полностью, и прошло 2 года с момента несчастного случая. Коэффициент эффективности скрининга (screening efficiency coefficient) вычисляли для 1988 г. по сравнению с 1985 г. Наиболее значимые величины были получены для болезней эндокринной системы — 5,3, крови и гемопоэтических органов — 2,8; умственных отклонений — 1,4, заболеваний дыхательных органов — 2,5. Для других болезней — 1,0 и менее.

Абсолютный и относительные индексы риска, коэффициент риска, критерий 2 и т.д. рассчитывались для оценки различий индексов заболеваемости в группах с различными дозами128.

<...>...[Исследовали] относительный риск для групп 1 и 4 по

сравнению с 3-й. Значения риска определяли для классов болезней с соответствующими индексами, сформированными для хронических патологий и неоплазм. Наиболее важными типами заболеваний, для которых обнаружено изменения индексов заболеваемости для резидентов, были эндокринные болезни, заболевания крови и гемопоэтических органов, умственные нарушения, болезни ЦНС и

128 . Данные получены для периода 10 лет после аварии, то есть к 1996 г.

370

пищеварительные патологии. Для подвергавшихся острому лучевому воздействию (эвакуируемые), наиболее важные типы болезней — болезни ЦНС системы, умственные нарушения и, в меньшей степени, заболевания пищеварительной системы. Не было обнаружено никаких новых форм болезней, нетипичных для названной этнической группы перед несчастным случаем.

<...>Таким образом, сформировавшаяся регулярность

заболеваемости (morbidity forming) сходна для изучаемых людей и контрольной группы (обе с одним сравнением). Для онкологических заболеваний различие индексов для различных территорий в ежегодной динамике статистически не значимо (по критерию 2) {74}.

<...>Индекс смертности для детей изучаемых территорий не

превышал значений перед катастрофой, его абсолютная величина равнялась 10; причины смертности были различны и не подлежали обобщению (summatization).

Рак щитовидной железы является и радиогенной болезнью [16, 17]. Для резидентов из нашей когорты совокупный индекс в течение 10-ти лет составил 0,42 на 1000 детей, или 0,042% (перепись 1986 г.), то есть, 42 на 100.000. Стандартизованный индекс — 2,1 (0,0021%). Для сравнения здесь использовался «Стандарт мирового населения». Диапазоны доз облучения на щитовидную железу составили от 14,5 до 270,4 сГр129; дозы же от внутреннего и внешнего тотального облучения — 2,2 сЗв.

Были обнаружены два случая рака щитовидной железы для 4000 персон из 4-ой группы, или 0,025% (эвакуированные из 30-ти км зоны, исключая Припять). Перед несчастным случаем на изучаемых территориях не было зарегистрировано никаких случаев рака щитовидной железы.

Работа, проведенная ранее [18], показала самый высокий индекс рака щитовидной железы у детей, эвакуированных из города Припять (1,0 на 1000, или 0,1% по переписи детей 1986 г.) с диапазоном дозы на щитовидную железу 200–270 сГр от 36-часовой экспозиции 131I. Суммарная же тотальная доза от внутреннего и внешнего облучения составила 1,2 сГр.

<...>130

129 . Выделено мною. Таким образом, если дозиметрия верна, то в когорту вошли в том числе дети с очень высокими дозами на щитовидную железу. — Перев.

130 . Далее идет краткое обобщение авторами полученных результатов, аналогичное приведенному в начале.

371

Представленные здесь результаты должны быть расценены как предварительные. Одна из причин — невозможность отделить экономические последствия кризиса от эффектов малых доз излучения. Общепринята истина, что атомная радиации дает последствия, от которых зависит жизнь будущего [19].

Кроме того, имеются проблемы неопределенности в оценках и выборе моделей для расчета доз радиации [1, 20, 21]. Если вообще возможно отделить эффекты низкоуровневого лучевого воздействия от влияния других неблагоприятных факторов окружающей среды, действующих на организм непрямым путем.

ЛИТЕРАТУРА1. ONE DECADE AFTER CHERNOBYL: Summing up the Consequences

of the Accident (Proc. Int. Conf. Vienna, 1996), IAEA, Vienna (1996).2. Medical aspects of the Chernobyl accident (Proc. All-Union Conf. Kiev,

1988), Health, Kiev (1988).3. Keirim-Marcus I.B. New Data on the Effects of Low Dose Ionizing Radia-

tion on Man: Crisis of the Prevailing Concept of Exposure Regulation. — Atomic Energy Journal, 1995, V. 79, p. 279-285.

4. Chernobyl catastrophe. Editor-in-chif, Full Member of the NAS of Ukraine, V.G. Barykhtar. — Kiiv, 1997. 259-337 pp., 426-434 pp.

5. Low radiation doses and other environmental factors impact on organism. M.I. Rudnev, M.D., Kiev, 1994, —p. 215.

6. Romanenko A.Ye. Low radiation doses effects as the factor of nuclear dis-aster // Problems of Radiation Medicine. — Collected research works. — Kiev, 1998, — 6-23 pp.

7. Muksimova K.N., Mushkechiova G.S. Cellular and molecular basis of hemopioesis reorganization in long-term radiation impact. Moscow, Ener-goatomizdat, 1990, — p. 156.

8. Polivoda B.I., Konev V.V., Popov G.A. Biophysical aspects of biomem-branes radiation injury. Moscow, Energoatomizdat, 1990,—p. 153.

9. Kolpakov I.Ye., Stepanova Ye.I., Kondrashova V.G. et al. Functional sta-tus of children's organism during the Chernobyl disaster post-accidental period: social-psychological aspects, demographic situation, low radiation doses. Information bulletin, 1992, V. 2, p. 230.

10. Bomko E.I., Health status and dispensary system organization of chil-dren, exposed to radiation as a result of Chernobyl NPP Accident, MD Thesis, Kiev Research Institute of Pediatrics, Obstetrics and Gynecology, Kiev (1990).

11. Astakhova L.N., Ores N.A., Davydova E.V. et al. Health status of chil-dren and adolescents exposed to radiation impact after the Chernobyl ac-cident in Belarus. Proceedings of National Conference, Minsk, March 12-14, 1991; publ. Kiev, 1991, 46-47 pp.

372

12. Recommendations 1994. ICRP Publication 60, part 1. Limits of yearly ra-dionuclides incorporation in workers, based upon Recommendations 1990. ICRP Publication 61. Transl. Eng., Moscow, Energoatomizdat, 1994.

13. Muirhead C.R., Kendall G.M., Little M.P., Chronic Low Level Radiation and Mortality: Information from the UK National Registry for Radiation Workers. // Radiation and Risk, 1996, issue 8, — 59-64 pp.

14. Bomko E.I. Morbidity estimation inchangeable cohort of children being chronically exposed by low level doses of radiation in consequence Cher-nobyl accident, New risk frontiers 10th Anniversary. — Proc. Annual Meeting of the Society for Risk Analysis — Europe. — Stockholm, 1997. — 783-789 pp.

15. Romanenko A.Ye., Bomko Ye.I., Bomko A.A., Kutcher E.V. Main pat-terns of morbidity in children population of Ukraine exposed to direct ir-radiation after the ChNPP accident. Sci. Centre for Rad. Med., AMS of the Ukraine, Kiev, 1998, 17 p.

16. Sobolev, B., Likhtarev, I., Kairo, I., Radiation risk assessment of the thy-roid cancer in Ukrainian children exposed due to Chernobyl, "The radio-logical consequences of the Chernobyl accident" (Proc. European Com-mission and the Belarus, Russian and Ukrainian Ministries on Chernobyl Affairs, Emergency Situations and Health), EUR 16544 EN, 1996.

17. Tronko N., Bogdanova T., Tereshchenko V., Likhtarev I., Kairo I., Chep-umoy N., Thyroid cancer in children and adolescentsin Ukraine after the Chernobyl accident (1986 - 1996), Proceedings 2nd International Confer-ence "Long-term health consequences of the Chernobyl disaster". — Edi-tors: A.I. Nyagu, G.N. Souchkevitch, — 145 pp.

18. Bomko E.I., Epidemiology of thyroid cancer among children having been exposed to radiation in consequence of the Chernobyl accident, Interna-tional Seminar "Radiation and Thyroid Cancer" Cambridge, United King-dom, 20-23 July 1998.

19. Bloom E.T., Korn E.L., Takasugi M., Toji D.S., Onari K., Mkinodan T. Immune function in aging atomic bomb survivor residing in the United States // Radiat. Res. — 1983. — Vol. 96, 2. — 399-410 pp.

20. Repin V.C., Rubel N.F., Novak N.Yu., Perevoznikov O.N. Uncertainties estimation in doses individualization among the contaminated regions res-idents // "Current problems of ChNPP accident health consequences epi-demiology and initial prophylaxis". Proc. Conference, 1997. Kiev, Cher-nobylinfo, 1998.

21. Komotchkov M.M. Formulas of dose-stochastic radiobiological effect (first approximation). Report of Amalgamated Institute for Nuclear Re-search, Dubna, 1996, pp. 1-11,13,19-96-323.

373

РИСК ЗАБОЛЕВАНИЯ РАКОМ ЛЕГКИХ ПОСЛЕ НИЗКОУРОВНЕВОГО ОБЛУЧЕНИЯ У ЧЕШСКИХ ШАХТЕРОВ.

Ladislav Tomasek*, Vaclav Placek**, Alena Heribanova**** Национальный институт радиационной защиты, Прага** Институт медицины и экспертизы чрезвычайных ситуаций

Pibram-Kamenna*** Управление радиационной защиты, Прага

Tomasek L., Placek V., Heribanova A. Lung cancer risk at low exposures among czech miners. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Else-vier Science B.V. P. 175–181.

Ladislav Tomasek*, Vaclav Placek**, Alena Heribanova**** National Radiation Protection Institute, Prague** Institute for Emergency Medicine and Expertise, Pibram-Ka-

menna*** State Office for Nuclear Safety, Pragu

РЕЗЮМЕПредставлены результаты исследований канцерогенного

эффекта профессионального облучения радоном для трех когорт применительно к расчету риска облучения радиацией в малых дозах. К 1995 г. отмечено 910 случаев рака легких, 790 из которых были связаны с когортой шахтеров урановых рудников в Jachymov, работающей с 1948 г. и впервые описанной (обследованной) в 1971 г. Воздействия в этой «исторической» когорте были относительно высокими (40–800 WLM {75}). Две другие когорты шахтеров облучались в относительно меньших дозах.

В процессе предыдущего анализа число случаев в последних двух когортах было недостаточным для демонстрации каких-либо значимых результатов. Представленный анализ проведен для шахтеров, которые подвергались низкоуровневому воздействию начиная с 1952 г. Было обнаружено 195 случаев в группе облученных ниже 50 WLM, причем значительной избыток отмечен уже для группы в 10–20 WLM.

Наиболее простая модель относительного риска является линейной зависимостью от накопленного воздействия W за 5 лет. Хотя коэффициенты, соответствующие отдельным когортам в этой простой модели, различаются, общие временные типы относительного риска, полученные для когорт, в достаточной степени согласуются. Показано, что модифицирующие факторы, обусловленные временем и возрастом, могут объяснить бóльшую часть различий в коэффициентах риска. Кроме того, коэффициенты риска при низкоуровневом облучении не

374

обнаруживали каких-либо отличий или тенденций к ним. Представленный анализ показывает, что применение модели ЛБК может быть оправданным и, в данном случае, имеет силу и при малых дозах.

1. ВВЕДЕНИЕЭпидемиологические доказательства риска рака легких после

воздействия радона основаны на многих исследованиях шахтеров, получивших относительно высокие по сравнению с бытовыми (в домах) дозы. Первое такое исследование проведено в 1971 г. [1]. За последующие 20 лет теми же авторами были опубликованы результаты, основанные на продолжительном изучении исходной когорты и двух других когорт, облученных в низких дозах. Серия соответствующих статей вышла в 1991 г. [2]. В 1990 г. начато большое изучение обитателей домов.

Цель представленной работы — анализ риска возникновения рака легких, связанного с воздействием малых доз радиации и облучением при малых уровнях (мощностях) доз у чешских шахтеров урановых рудников начиная с 1952 г. Анализ ограничивался шахтерами, не облучавшимися в ранние годы.

<…>

2. РЕЗУЛЬТАТЫ<...>

Рисунок. Относительный риск развития рака легких у шахтеров урановых рудников в зависимости от накопленной кумулятивной дозы радона. Пятилетнее воздействие в шахтах (ladder exposure).

Оцененный относительный риск составляет 0,025 (95%-й доверительный интервал: 0,015–0,034).

<...>

3. ОБСУЖДЕНИЕДля оценки радиационного риска важны реальные данные по

облучению. Исключительностью чешских исследований шахтеров урановых рудников является относительно высокая точность оценки воздействия, которая обусловлена большим числом определений концентрации радона (более 200 в год на шахту), производившихся уже начиная с 1949 г. Регистрация воздействий при обследовании когорты N имела то же самое или лучшее качество. Только данные по облучению в когорте L перед 1978 г. менее точны, что отразилось на специфической оценке риска для этой когорты.

375

Не получено доказательств нелинейности или зависимости от уровня воздействия, исходя из представленных данных [см. рисунок], а для уровня воздействия ERR/WLM [ERR — оцененный относительный риск] не продемонстрировано каких-либо специфических тенденций.

Так называемый «обратный» эффект мощности дозы, обнаруженный во многих исследованиях шахтеров [5] и при изучении суммарной когорты S [3], не выявлен в условиях низкого уровня воздействия (ниже 90 WLM в год). Поэтому, заключения представленной работы могут относиться ко всем диапазонам низкоуровневого облучения.

По сравнению с нашими предыдущими исследованиями [3], результаты, основанные на длительном наблюдении, показывают, что факторы, которые могут модифицировать основную линейную модель, стали более заметными.

Представленный анализ поддерживает факт сильного снижения эффекта от времени воздействия (2 = 95,08), обычно отмечаемого для шахтеров [5]. Вдобавок, одновременно наблюдалась значительная зависимость от возраста при облучении, которая анализировалась, в основном, исходя из достигнутого возраста [5]. Тем не менее, фактор достигнутого возраста включает фактор времени воздействия, который сам по себе является сильным модификатором. Если в представленной когорте достигнутый возраст включить в модель вместо возраста на момент воздействия, то влияние длительности облучения несколько снижается (2 = 45,74). <…>.

Чтобы получить отчетливый эффект каждого фактора, мы предлагаем модели «возраст на момент воздействия» и «времени, начиная с момента воздействия».

Далее сравнивали число случаев рака с национальными статистическими данными по следующим категориям: воздействие, возраст, период и т.д. Это позволило вычленить базовую линию спонтанного рака легких для когорт и для основной популяции. <…>

Проблема курения при оценке риска рака легких весьма существенна. Когда когорта была идентифицирована в 1970 г., шахты уже закрылись, и прямое исследование для когорты S было невозможно. Шахтеров обычно курят больше, чем обычное население.

Например, в объединенной когорте N и при исследовании когорты L доля курильщиков была 77% [4]. Обзор же для всего мужского населения, проводимый в начале 1970-х гг., оценил пропорцию курильщиков подобного возраста в 66% [6].

Фактор курения не исследовался в нашей работе, поскольку данные были недоступны, а число случаев с зарегистрированными привычками к курению в когортах пока слишком низко для детальных исследований.

376

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕЭпидемиологические доказательства риска рака легких от

радона основаны, главным образом, на изучении работников шахт. Результаты недавних исследований чешских шахтеров, посвященные низким уровням воздействия, не показали никакого отклонения от линейности или каких-либо иных существенных различий для специфического коэффициента риска при уровне экспозиции ниже 90 WLM в год.

Были проанализированы два главных фактора, которые влияют на риск радиогенного рака, а именно: время с начала экспозиции и возраст при воздействии. Новые исследования формы модели относительного риска подтвердили сильное снижение эффекта от времени воздействия (with time since exposure), которое наблюдалось и ранее. Кроме того, отмечена зависимость и от возраста при воздействии.

Таким образом, относительный риск уменьшается с повышением возраста при облучении. Это совместимо с результатами для оставшихся в живых после атомных бомбардировок или для облученных пациентов.

ЛИТЕРАТУРА1. Ševc J, Plaček V, and Jeřábek J. Lung cancer risk in relation to long-term

radiation exposure in uranium mines. Proc. 4th Conf. on Radiation Hy-giene, Jasna pod Chopkom, Part II, pp. 315-326 (1971).

2. Ševc J, Tomášek L, and Plaček V. Risk of malignant lung tumours as a re-sult of inhalation of radon daughter products. Cs. Hyg. 36, 3-13 (1991) [in Czech].

3. Tomášek L, Darby SC, Feam T, Swerdlow AJ, Plaček V, and Kunz E. Pat-tern of lung cancer mortality among uranium miners in West Bohemia with varying rates of exposure to radon and its progeny. Radiat. Res. 137,251-261 (1994).

4. Plaček V, Tomášek L, Heribanova A, Kunz E. Lung cancer and exposure to radon under present mining conditions. Pracov. Lek. 49, 14-20 (1997) [in Czech].

5. Lubin JH, Boice JD, Edhng C, Homung RW, Howe G, Kunz E, Kusiak RA, Morrison HI, Radford EP, Samet JM, Tirmarche M, Woodward A, Yao SX, Pierce DA. Lung cancer and radon: A joint analysis of 11 un-derground miners studies. Publ. No. 94-3644,US National Institutes of Health, Bethesda, MD, 1994.

6. Kubik A. Studies on smoking, chronic non-specific respiratory diseases, and lung cancer in selected territories of Czechoslovakia. Z. Erkrank. At-m.Org.152, 180-185 (1979).

377

НЕОПЛАЗИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В УЕЗДЕ МУРЕШ (РУМЫНИЯ) ЧЕРЕЗ 10 ЛЕТ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС {76}

Stefania Salagean, Rita Burkhardt, Ildiko MocsyИнститут народного здравоохранения, Румыния

Stefania Salagean, Rita Burkhardt, Ildiko Mocsy. Thyroid neo-plasia in Mures county after Chernobyl accident: 10 years follow-up. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 389–392.

Stefania Salagean, Rita Burkhardt, Ildiko MocsyInstitute of Public Health, Cluj-Napoca, ROMANIA

РЕЗЮМЕПредставлены результаты эпидемиологического обследования

на предмет заболеваемости раком щитовидной железы в уезде Муреш Румынии в течение длительного периода времени до и после аварии на ЧАЭС. Цель работы — определение вероятности наличия зависимости (a casual relation) между дополнительным радиационным воздействием и риском для здоровья в популяции. В течении первых лет после аварии 1986 г. в уезде Муреш средняя величина эффективной дозы (E.D.) для популяции составила 35 мкЗв/год.

Подвергавшаяся изучению популяция уезда Муреш была представлена 10,4 миллионами человеко-лет, причем около 615.000 человек обследовано на протяжении 17-летнего периода — с 1980 по 1996 гг. Рассчитана частота встречаемости рака щитовидной железы на 100.000 жителей и распределение данного показателя в зависимости от пола, возраста (грудные, дети, подростки, взрослые) и образа жизни (горожане — сельчане). Вычислена динамика индексов (в %), которые могут отражать динамику этого злокачественного заболевания в течение исследованного периода, а также доля (в %) раков щитовидной железы от всех других видов рака.

Раки щитовидной железы составляют очень малую пропорцию — менее 1%, — от общего числа случаев раковых новообразований, регистрируемых ежегодно в уезде Муреш, с частотой встречаемости между 0,16 и 1,81 на 100.000 человек. Максимальное значение отмечено в 1995 г. Обнаружены различия в распределении заболеваемости в зависимости от пола: частота встречаемости в течение всего периода времени была вдвое выше у женщин, чем у мужчин. Данный показатель оказался выше у городских жителей по сравнению с сельскими, в особенности перед 1986 г. Мониторинг неоплазий щитовидной железы в зависимости от возраста продемонстрировал только один случай в молодом возрасте (в 1995 г.), а все остальные раки

378

относились к взрослому возрасту. Даже при том, что в течение всего исследованного периода частота рака щитовидной железы характеризовалась постоянной тенденцией к увеличению (наиболее отчетливой начиная с 1993 г.), избыточный относительный риск (отношение величины наблюдаемых случаев к величине ожидаемых) только в незначительной степени коррелировал с дополнительной средней дозой радиации, накопленной населением после аварии.

ЛИТЕРАТУРА1. ANSPAUGH, L.R. (1988) -"The Global Impact of Chernobyl Accident."

Science 4: 1513-1519.2. BRODWAY, J.A. (1988) - "Estimates of Radiation Dose and Health Risks

to the U.S. Population Following the Chernobyl Nuclear Plant Acci-dent." Health Phys. 55: 533-535.

3. GALERIU, D., and ONCESCU, M. (1989) - "Environmental Radioactivity of 1987 in Romania." (in Romanian) Radioactivitatea mediului in Ro-mania, ICEFIZ. R8-27, 1-12.

4. PARETZKE, H.G. (1988) - "The Impact of Chernobyl Accident on Radia-tion Protection." Health Phys. 55: 139-143.

5. PARKIN, D.M., and CLAYTON, D. (1996) - "Childhood Leukaemia in Europe after Chernobyl." British J. Cancer, 73: 1006-1012.

6. RICHARDSON, R.B. (1990) - "Past and Revised Risk Estimates for Can-cer Induced by Irradiation and Their Influence on Dose Limits." The British J. Radiol. 63: 235-245.

7. RON, E., and MODAN, B. (1989). "Thyroid Neoplasia Following Low-dose Radiation in Childhood." Rad. Res. 120: 516-531.

8. SALAGEAN, S., BURKHARDT, R., MOCSY, I., and MUNTEAN, N. - "Health Impact of the Chernobyl Accident on Children in Two Roma-nian Areas." 3rd Simp. of Croat. Rad. Prot. Association, Zagreb, Croatia, Nov. 20-22, 1996. V. l. P. 143-146.

9. SALAGEAN, S., BURKHARDT, R., MOCSY, I., and MUNTEAN, N. (1998) - "Epidemiological Study of Thyroid Cancer in Cluj County after Chernobyl: 10 Years Follow-up"- Central Eur. J. of Occup. & Envi-ronm. Med. 4 (2): 155-160.

10. UNSCEAR (1993) - Annex D. Report 1993. P. 676-678.

379

БИОМОНИТОРИНГ РАДИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ В БЕЛЬГИИ: РЕЗУЛЬТАТЫ ШИРОКОМАСШТАБНОГО ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕНТРОМЕРНОГО МИКРОЯДЕРНОГО АНАЛИЗА {77}

H. Thierens, A. Vral, B. Aousalah et al.Отдел анатомии, эмбриологии и гистологии Гентского

университета, Бельгия

Thierens H., Vral A., Aousalah D. et al. Biomonitoring of radia-tion workers in Belgium: results of large scale cytogenetic studies using the micronucleus-centromere assay. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 517–526.

H. Thierens*, A. Vral*, B. Aousalah*, M. Barbe***, R. Morthier**** and L. De Ridder**

* Department of Biomedical Physics and Radiation Protection, Uni-versity of Ghent, Proeftumstraat 86, B-9000 Ghent, Belgium

** Department of Anatomy, Embryology and Histology, University of Ghent, L. Pasteurlaan 2, B-9000 Ghent, Belgium

*** Occupational Medicine Service CBMT, Kemcentrale Doel, Haven 1800, B-92130 Doel, Belgium

**** Occupational Medicine Service IDEWE, University Hospital Ghent, De Pintelaan 185, B-9000 Ghent, Belgium

РЕЗЮМЕПроведено широкомасштабное цитогенетическое исследование

с использованием центромерного анализа микроядер у работников АЭС и медицинских специалистов больницы, повергавшихся профессиональному воздействию Х- и -излучения. Помимо влияния радиации изучены эффекты возраста, пола и курения на число микроядер с центромерами (центромерно-положительных), без центромер (центромерно-отрицательных) и на общее число микроядер на 1000 бинуклеарных (двуядерных) клеток.

Все исследования демонстрируют систематическое увеличение частоты микроядер с возрастом (индекс 0,24–0,4 микроядра в год), которое наблюдается в группе некурящих, что, в основном, обусловлено повышением хромосомных потерь, выражающихся в показателе центромерно-позитивных микроядер. Изучение работников больницы, состоящих на две трети из женщин, показало, что частота микроядер у женщин на 30% выше, чем у мужчин. Это увеличение микроядер снова

380

было обусловлено хромосомными потерями, причем, весьма вероятно, в Х-хромосомах.

Для ограниченного числа индивидуумов — 4-х работников больницы и одного с АЭС, частота микроядер оказалась очень высокой (более 50-ти). FISH-анализ продемонстрировал, что в этих случаях столь большое число связано с центромерно-позитивными микроядрами. Анализ данных по влиянию курения на частоту микроядер был отрицательным: не обнаружено корреляции между курением и повышением числа как центромерно-позитивных, так и центромерно-негативных микроядер.

Не было статистически значимых отличий на уровне 95% достоверности между облученной и контрольной группами для обеих исследованных популяций, даже без классификации работников в соответствии с их радиационным стажем, соответствующим приблизительно 10-ти годам, перед взятием образцов крови на анализ. С другой стороны, линейная регрессия данных по работникам АЭС показала слабое повышение общего числа микроядер и числа центромерно-негативных микроядер в зависимости от дозы (0,025 микроядра на один мЗв). Основываясь на этих результатах, статистически значимое повышение частоты микроядер не может ожидаться при дозе ниже 20 мЗв в год, то есть, при нормах МКРЗ 60. Банк данных, полученный в результате представленных опытов и включающий 350 работников, будет иметь значительную ценность при обследованиях работников с высокими уровнями облучения, например, после аварий.

1. ВВЕДЕНИЕЭпидемиологические исследования показывают, что

ионизирующая радиация индуцирует опухолевые образования у облученных индивидуумов. Переоценка (reevaluation) случаев рака и лейкозов в облученных популяциях привела к выработке международных рекомендаций (МКРЗ 60 1991 г.) [1] по снижению пределов дозы для профессионально облученных работников и для населения. Следовательно, систематическое исследование вреда, индуцированного радиацией, имеет большую важность для оценки риска в популяциях работников ядерной отрасли и радиационного медицинского сектора. Лучевые несчастные случаи указали на потребность в надежной методологии, позволяющей быстро и точно определить полученные дозы, причем не только для ограниченного числа индивидуумов, но и для значительной массы населения.

Генетические повреждения играют критическую роль в радиационном канцерогенезе. Поэтому цитогенетическая техника

381

предпочтительна для оценки индивидуального риска, связанного с профессией или с аварийными воздействиями ионизирующей радиации. Возникновение аберраций хромосом и микроядер в периферических лимфоцитах человека является известным биоиндикатором радиационных повреждений. Применение этой цитогенетической техники для биомониторинга радиационных работников снимает некоторые специфические недостатки, присущие физической дозиметрии, например, ее невыполнимость в случае частичного облучения тела. Более того, биоиндикаторы радиационных повреждений учитывают и индивидуальную радиочувствительность. Систематический биомониторинг путем цитогенетической биологической дозиметрии является важным дополнительным инструментом при исследовании работников ядерной отрасли с высокой радиационной экспозицией (вдобавок к физической дозиметрии).

Хотя цитогенетический анализ дицентриков и транслокаций является видом техники биодозиметрии, применение этой методики для биомониторинга или скрининга относительно больших групп работников ядерной отрасли затруднено, поскольку хромосомный анализ отнимает много времени и требует квалифицированного персонала. Анализ микроядер после цитокинетического блока для периферических лимфоцитов человека [2] является ценной и менее трудоемкой альтернативой для широкомасштабных обследований [3]. В недавней работе [4] обнаружена значительная корреляция между радиационным воздействием и частотой микроядер у работников АЭС. Флуоресцентная гибридизация in situ с панцентромерными зондами (FISH-метод) на препаратах микроядер позволяет отличить кластогенное и анеуплоидогенное действие радиации [5]. Использование одновременного подсчета микроядер с учетом и без учета центромер ощутимо повышает чувствительность метода [5]. Согласно [6], применение центромерного анализа микроядер дает возможность детектировать эффект хронического облучения у шахтеров урановых рудников через значительный период времени после окончания воздействия.

Применив центромерный анализ микроядер, мы за последние два года провели широкомасштабное обследование работников АЭС и работников больниц, подвергавшихся воздействию Х- и -излучения. Помимо лучевых эффектов, изучено влияние возраста, пола и курения на число центромерно-позитивных, центромерно-негативных и на общее число микроядер на 1000 бинуклеарных клеток. Исследование

382

проведено в рамках программы Научной поддержки защиты здравоохранения работников при правительстве Бельгии (Programme of Scientific Support to the Protection of Workers in the Area of Health of the Services of the Prime Minister Science Policy Office of the Belgian Govern-ment).

383

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫИсследуемые субъекты и скрининг. Скрининг проведен для

популяции медиков, имеющих дело с радиационным фактором, университетской больницы в Генте и для работников АЭС в Doel131.

Первое обследование охватывало 120 человек, работающих в 14-ти различных отделах больницы. Другая группа состояла из 71-го радиационного работника (там же) и включала 36 мужчин и 35 женщин со значительной радиационной экспозицией. Контрольная популяция состояла из 49-ти человек (12 мужчин и 37 женщин, не подвергавшихся облучению). Половина обследуемых не курили.

Работники должны были заполнить информационную форму обследования (пол, возраст, курение, отдел, медицинские воздействия). Образцы крови отбирали при медосмотрах.

Информация о накопленной дозе за последние 10 лет была обеспечена исходя из записей о персональной дозиметрии.

При изучении 215-ти работников АЭС все процедуры были сходными. После письменного информационного согласия, эти люди заполняли форму запроса, аналогичную форме для медицинских работников; образцы крови был взяты при медосмотрах. Все участники были мужчинами.

Статистический анализ по сравнению показателей для различных групп доноров осуществляли путем теста Вилкоксона теста.

Центромерный анализ микроядер (micronucleus-centromere as-say). <…>. Лимфоциты инкубировали с ФГА. Для блока деления клеток через 42 ч после начальной инициации добавляли цитохалазин. Инкубировали 70 ч <…>. Гибридизация in situ с центромерными ДНК-зондами (centromeric DNA probe). ДНК зонды «p82H» (предоставленными A.R. Mitchell) были специфичны к центромерным участкам хромосом человека. Биотинилированные зонды. <…>.

FISH-анализ132. <...>.Микроядра и центромеры детектировали под флуоресцентным

микроскопом. <...> Результаты выражали:а) в общем количестве микроядер (MN) на 1000 бинуклеарных

клеток;б) в количестве микроядер, содержащих центромеры (MNCM+)

на 1000 бинуклеарных клеток;в) в количестве микроядер, не содержащих центромеры

(MNCM–) на 1000 бинуклеарных клеток.

131 . Город чуть севернее Антверпена.132 . Флуоресцентная in situ гибридизация.

384

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Зависимость показателей от возрастаДля популяции медицинских работников индивидуальные

данные (число MN, MNCM+ и MNCM– на 1000 бинуклеарных клеток), в зависимости от возраста донора, представлены на рис. 1.

Рис. 1. Число MN, MNCM+ и MNCM– на 1000 бинукдеарных клеток в зависимости от возраста донора для группы медицинских работников. Данные для людей с облучением представлены черными кружками, а для контрольной популяции — светлыми. Пунктирные линии — результат анализа путем линейной регрессии данных для контрольной популяции, включающей некурящих.

385

При изучении зависимости от возраста на основе базовой частоты микроядер данные для некурящих людей контрольной популяции показаны светлыми кружками. Наклон прямых линейной регрессии зависимости от возраста для контрольной некурящей популяции из 29-ти людей составил для MN, MNCM+ и MNCM– следующие величины: 0,4; 0,27 и 0,13 микроядра в год соответственно. Две трети увеличения в зависимости от возраста общего числа микроядер относились к MNCM+, в то время как MNCM– составляли только одну треть такого увеличения. По сравнению с результатами в контроле (обозначенными пунктирными линиями на рис. 1), у 3-х женщин и у одного мужчины, являющихся работниками, имеющими дело с радиационным фактором, показано исключительно высокое число микроядер (более 50-ти), которые на 80% были представлены MNCM+.

Анализ зависимости от возраста выхода микроядер для некурящей контрольной популяции (n = 91) работников АЭС продемонстрировал повышение общего числа микроядер с возрастом (индекс 0,24 микроядра в год). Это повышение почти полностью было обусловлено MNCM+ (0,23 микроядра в год). Малое значение для зависимости от возраста у этой популяции, весьма вероятно, обусловлено полом. Только мужчины являлись работниками АЭС, в то время как медицинские работники, в основном, были женщинами.

При широкомасштабном обследовании (более 1000 нормальных людей) [9] представленные значения для наклонов линии регрессии кривых зависимости от возраста составили 0,314 микроядра в год для мужчин и 0,517 микроядер в год для женщин.

Детекция центромер в микроядрах с панцентромерными зондами при гибридизации in situ позволяет отличить кластогенный и анеуплоидогенный эффекты радиации [5]. Результаты нашего исследования продемонстрировали, что систематическое повышение частоты микроядер у доноров с возрастом, в основном, обусловлено ростом MNCM+, отражающим зависимое от возраста увеличение хромосомных потерь.

4.2. Эффект полаСортировка данных по медицинским работникам в зависимости

от пола показала, что частота суммарных MN и MNCM+ была значимо выше (p < 0,01) для женщин, чем для мужчин. При этом между количество MNCM– микроядер различия не значимы. Выход MN, MNCM+ и MNCM– у женщин был в 1,4; 1,57 и в 1,15 раз больше, чем у мужчин. После корректировки данных на зависимость от возраста и на средний возраст суммарной популяции (40,9 лет), соответствующие соотношения для женщины /мужчины составили значения: 1,33 (0,12); 1,49 (0,17) и 1,1 (0,1) соответственно.

386

Данные по микроядрам, подразделенные по полу и скорректированные по возрасту, представлены на рис. 2.

Рис. 2. Сравнение средних значений количества MN, MNCM+ и MNCM– для мужчин и женщин в группе медицинских работников после корректировки на эффект возраста. Представлены M  SD (среднее  стандартное отклонение).

Зависимость от пола, выявленная в нашем исследовании, находится в соответствии с данными [6]: частота микроядер систематически выше у женщин с фактором увеличения от 1,2 до 1,6 (в зависимости от возраста). Центромерный анализ в нашей работе показал, что эти эффекты пола могут почти полностью быть связаны с хромосомными потерями у женщин, поскольку число MNCM+ на 50% выше у женщин, чем у мужчин. Вероятно, обнаруженные эффекты возраста и пола объясняются, по большей части, потерями в Х-хромосоме при старении, как показано в предыдущих исследованиях [10, 11].

4.3. Эффект куренияЧто касается эффекта курения на выход MN, MNCM+ и

MNCM–, то заключения для обеих популяций одинаковы: не было отличий между курящими и некурящими, как в контрольной необлученной группе, так и в суммарной популяции. В качестве примера на рис. 3 представлено сравнение между курящими и некурящими в суммарной популяции работников АЭС.

4.4. Эффект аккумулированной дозыПрименительно к эффекту облучения на частоту микроядер,

при исследовании популяции с АЭС могут быть важны два аспекта. Первый: доза, накопленная за последние 10 лет в соответствии с

387

официальной персональной дозиметрией для радиационных работников была много выше в ядерной отрасли, чем для больницы. Второй: для работников больницы доза, определенная персональной дозиметрией, является недооцененной и ненадежной. Обычно кусок пленки помещается ниже передника (фартука),что не позволяет принять во внимание дозу для частей тела, не закрытого им (Usually the film-badge is worn underneath the lead apron and takes not into account the dose of the part of the body not covered) {78}.

Рис. 3. Сравнение средних значений количеств MN, MNCM+ и MNCM– для курящих и некурящих лиц среди обследуемой группы работников АЭС. Представлены M  SD (среднее  стандартное отклонение).

Другие цитогенетические исследования для работников больниц [12, 13, 14] показали значительное повышение аберраций хромосом структурного типа и многочисленные нарушения в облученной популяции по сравнению с контролем. Однако не было корреляции между частотой аберраций хромосом и зарегистрированной полученной дозой [14]. Следовательно, для работников больниц сравнение данных по микроядрам для облученной и контрольной группы было выполнено без коррекции на эффект пола и возраста.

Максимальная частота микроядер, отмеченная для облученной популяции работников больницы, в основном была cвязана с повышением MNCM+. Однако различия не были значимы на уровне 95%-й достоверности в соответствии с тестом Вилкоксона. Скорректированные по возрасту (приведение обеих групп к среднему возрасту 40,9 лет) и полу (согласованные по мужчинам и женщинам) данные для контрольной и облученной популяции, суммированы в табл. 1.

388

Из табл. 1 видно, что после корректировки различия между контрольной и облученной группами становится почти достоверными (p < 0,1) для общего числа микроядер и для частоты MNCM+. Это сравнение представлено на рис. 4. Из анализа исключены 4 человека с чрезвычайно высоким уровнем микроядер. Результаты демонстрируют, что различия между суммарным числом микроядер и MNCM+ для облученной и контрольной группами по большей части объяснялись исключенными индивидуумами.

Таблица 1. Выход различных показателей микроядер в лимфоцитах облученных и необлученных работников больницы в зависимости от возраста, пола, курения и накопленной дозы.

MN MNCM+

MNCM–

Возраст, лет

Число сигарет в год133

мЗв за последние 10 лет

Мужчины

Женщины

Облученные

21,88(13,5) р=0,2

1

14,74(11,71)р=0,1

7,15(4,01)р=0,47

41,6(8,3)

102(256)

11,25(18,0)

35 36

Без облучеия

19,48(7,24)

11,84(7,34)

7,64(3,26)

39,9(6,4)

79(145)

0,96(0,86)

12 37

Примечание.В скобках — стандартное отклонение. Значения р для анализа

по Вилкоксону показывает вероятность равенства между двумя популяциями.

133 . Указано очень странное среднее число сигарет в год: 102 и 79. Видимо, ошибка. Наверное, имеются в виду пачки сигарет.

389

Рис. 4. Сравнение между средними значениями для количеств MN, MNCM+ и MNCM– у работников больницы, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию Х- и -излучения. Данные скорректированы по возрасту и полу. Представлены M  SD (среднее  стандартное отклонение).

390

Для статистического анализа популяции с АЭС работники были разделены на 4 группы в соответствии с эквивалентной поглощенной дозой за последние 10 лет. Группа с минимальной экспозицией — I, то есть, контрольная популяция, имела накопленную дозу менее 10 мЗв. Группы II и III: 10–20 мЗв и 20–50 мЗв соответственно. Воздействие для группы IV было максимальным — более 50 мЗв.

В табл. 2 представлены уровни MN, MNCM+ и MNCM– на 1000 бинуклеарных клеток, накопленная за 10 лет доза и возраст доноров; средние значения по группам приведены вместе с числом людей. Приведены также данные для облученных групп, разделенных на подгруппы курящих и некурящих. В скобках — значения SD (стандартные отклонения). Показаны также величины р по тесту Вилкоксона для всех групп.

Таблица 2. Уровни для различных показателей микроядер в лимфоцитах работников АЭС в зависимости от возраста и накопленной дозы.

Группа I(менее 10 мЗв)

Группа II(10–20 мЗв)

MN 16,68 (8,16) MN 17,62 (8,12)р < 0,52

MNCM– 6,99 (4,00) MNCM– 8,21 (5,25)р < 0,16

MNCM+ 9,69 (6,64) MNCM+ 9,41 (5,98)р < 0,79

Средняя доза 3,08(3,52) мЗв

Средняя доза 14,08(2,59) мЗв

n = 104 n = 47Средний возраст 45,6 лет Средний возраст 42,8 лет

Группа III(20–50 мЗв)

Группа IV(более 50 мЗв)

MN 17,77 (9,75)р < 0,52

MN 17,22 (8,17)р < 0,79

MNCM– 7,86 (6,04)р < 0,38

MNCM– 8,95 (6,44)р < 0,20

MNCM+ 9,91 (5,97)р < 0,85

MNCM+ 8,27 (4,11)р < 0,20

Средняя доза 29,42(6,61) мЗв

Средняя доза 70,51(14,65) мЗв

n = 44 n = 20Средний возраст 42,9 лет Средний возраст 42,5 лет

391

392

Как видно из табл. 2, не было значимых отличий в числе MN, MNCM+ и MNCM– между контролем и другими группами при 95%-м уровне достоверности.

Коррекция количества микроядер на возраст (как для работников больницы) не проводилась, поскольку ясно, что группы с различными дозами не могут быть зависимы от возраста.

На рис. 5 представлен график линейной регрессии зависимости индивидуальных значений выхода MN, MNCM+ и MNCM– от накопленной дозы в течение 10 лет перед обследованием. Линейная регрессия показывает увеличение выхода микроядер на 0,025 микроядра на один мЗв, причем это повышение практически нацело связано с MNCM–, указывая на кластогенный эффект радиации.

В соответствии с [6] для шахтеров урановых рудников с высокой экспозицией после ингаляции радона продемонстрировано только слабое повышение выхода суммарных микроядер по сравнению со здоровыми субъектами, но обнаружено значительное отличие в выходе MNCM– микроядер. Наклон кривой «Доза — эффект» для суммарного числа микроядер, полученный в нашей работе, составил 0,025 микроядра на один мЗв, и это значение находится в соответствии со значением 0,03 микроядра на один мЗв, приведенное в [4], где были исследованы 142 работника АЭС с накопленными дозами до 700 мЗв.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕПредставленное исследование демонстрирует применимость

биомониторинга ядерных работников с помощью центромерного анализа микроядер. Систематическое повышение частоты микроядер с возрастом доноров и повышенный выход их у женщин объясняются, в основном, хромосомными потерями. Курение не изменяет выход микроядер. Для исследованных популяций радиационных работников не было статистически значимого эффекта накопленной дозы на выход MN, MNCM+ и MNCM–.

На основе дозовой зависимости выведен индекс 0,025 микроядра на один мЗв. Это указывает, что изменений нельзя ожидать при дозах ниже 20 мЗв в год (что является лимитом МКРЗ 60).

393

Рис. 5. График линейной регрессии зависимости индивидуальных значений выхода MN, MNCM+ и MNCM– от накопленной дозы в течение 10-ти лет перед обследованием. Сплошные линии — линейная регрессия данных.

394

ЛИТЕРАТУРА1. ICRP Publication 60 (1991). 1990 Recommendations of the International

Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP, Vol. 21, No. 1-3, Pergamon Press, Oxford.

2. M. Fenech and A.A. Morley. Measurement of micronuclei in human lym-phocytes. Mutat. Res. 147 (1985) 29-36.

3. H. Thierens, A. Vral, L. De Ridder, N. Touil, M. Kirsch-Volders, V. Lam-bert and C. Laurent. Interlaboratory comparison of cytogenetic endpoints for the biomonitoring of radiological workers. Int. J. Radiat. Biol. 75 (1999) 23-34

4. A.K. Vaglenov, V.V. Bliznakov and A.G. Karadjov. Cytogenetic monitor-ing of workers from a nuclear power plant. Centr. Eur. J. Occup. Environ. Med. 3 (1997) 40-47.

5. A. Vral, H. Thierens and L. De Ridder. In vitro micronucleus-centromere assay to detect radiation-damage induced by low doses in human lympho-cytes. Int. J. Radiat. Biol. 71 (1997) 61-68.

6. C. Streffer, W.U. Muller, A. Kryscio and W. Bokker. Micronuclei-biologi-cal indicator for retrospective dosimetry after exposure to ionizing radia-tion. Mutat. Res. 404 (1998) 101-105.

7. A. Vral, F. Verhaegen, H. Thierens and L. De Ridder. The in vitro mi-cronucleus assay: a detailed description of an improved slide preparation technique for the automated detection of micronuclei in human lympho-cytes. Mutagenesis 9 (1994) 439-443.

8. M. Fenech. The cytokinesis-block micronucleus technique: A detailed de-scription of the method and its application to genotoxicity studies in hu-man populations. Mutat. Res. 285 (1993) 35-44.

9. M.Fenech. Important variables that influence base-line micronucleus fre-quency in cytokinesis-blocked lymphocytes – a biomarker for DNA dam-age in human populations. Mutat. Res. 404 (1998) 155-165.

10. J.C. Hando, J. Nath and J.D. Tucker. Sex chromosomes, micronuclei and aging in women. Chromosoma, 103 (1994) 186-192.

11. F. Richard, M. Muleris and B. Dutrillaux. The frequency of micronuclei with X-chromosome increases with age in human females. Mutat. Res. 316 (1994) 1-7.

12. P. Bigatti, L. Lamberti, G. Ardito and F. Armellino. Cytogenetic monitor-ing of hospital workers exposed to low-level ionizing radiation. Mutat. Res. 204 (1988) 343-347.

13. A.N. Jha and T. Sharma. Enhanced frequency of chromosome aberrations in workers occupationally exposed to diagnostic X-rays. Mutat. Res. 260 (1991) 343-348.

14. J.F. Barquinero, L. Barrios, M.R. Caballin, R. Miro, M. Ribas, A. Subias and J. Egozcue. Cytogenetic analysis of lymphocytes from hospital work-ers occupationally exposed to low levels of ionizing radiation. Mutat. Res. 286 (1993) 275-279.

395

РАЗВИТИЕ РАКА ЛЕГКИХ У КРЫС ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОДУКТОВ РАСПАДА РАДОНА: КОМПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ КУМУЛЯТИВНОЙ ДОЗОЙ И МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ

Georges Monchaux, Jean-Paul MorlierОтдел радиобиологии и радиопатологии, лаборатория

экспериментального канцерогенеза, Франция

Monchaux G., Morlier J.-P. Lung cancer induction in rats after exposure to radon progeny: The complex interplay between cumulative exposure and exposure rate. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 183–189.

Georges Monchaux, Jean-Paul MorlierCEA — Departement de Radiobiologie et Radiopathologie, Labora-

toire de Cancerologie Experimentale, BP 6, F - 92265 Fontenay aux Roses Cedex, France

РЕЗЮМЕЭксперименты на животных являются дополнительными к

эпидемиологическим исследованиям эффектов воздействий, их уровней, а также других факторов. Подобные эксперименты проводятся с целью предсказания рисков в случае воздействий на людей. Преимущество данных, полученных на животных, обусловлено возможностью соблюдения хорошо контролируемых условий и тем, что доза и ее уровень (мощность) могут быть определены достаточно точно.

Тенденция к увеличению риска опухолеобразования при снижении уровня облучения была обнаружена на крысах, подвергавшихся экспозиции в аккумулированной дозе от 0,72 Дж/ч м–3

(200 WLM {79}) до 10,8 Дж/ч м–3 (3000 WLM) и при высоком уровне экспозиции от 0,09 Дж/ч м–3 (25 WLM в неделю) до 1,8 Дж/ч м–3 (500 WLM в неделю).

Напротив, результаты, полученные при низкой кумулятивной экспозиции, сравнимой с уровнем в домах, показали отсутствие «обратного эффекта мощности дозы». Хроническое воздействие радона при 0,09 Дж/ч м–3 (25 WLM) в течение 18 месяцев при потенциальной концентрации энергии (PAEC) частиц, равной 0,042 мДж м–3 (2 WL), привело к меньшему числу карцином легких у крыс, чем в случае кумулятивного воздействия в течение 4–6 месяцев при PAEC, равной 2,1 мДж м–3 (100 WL).

Более того, частота случаев рака легких у крыс после воздействия с низким уровнем (0,6%) была даже немного ниже, чем в контроле (0,63%).

396

Предварительные результаты новой серии экспериментов по исследованию влияния уровня экспозиции на индукцию рака легких у крыс при относительно низких кумулятивных дозах, соответствующих 0,36 Дж/ч м–3 (100 WLM), и PAEC, изменяющейся от 0,22 мДж м–3 (10–12 WL) до 3,15 мДж м–3 (150 WL), указывают, что при относительно низких кумулятивных экспозициях, сопоставимых с полученными в течение жизни в зданиях с высоким уровнем радона или же в шахтах, риск рака легких у крыс снижается с уменьшением PAEC, то есть, с уровнем (мощностью) дозы.

Эти данные указывают, что для риска индукции рака легких имеется сложное взаимодействие между кумулятивной экспозицией и ее уровнем (мощностью), заканчивающееся оптимальной величиной уровня для данной величины дозы. Предложенное Brenner значение для уровня экспозиции при оценке опасности радона в домах было основано на биофизических предпосылках. Brenner заключил, что в случае, когда кумулятивная доза достаточно низка, то многократные пролеты клеток-мишеней частицами также достаточно редки (это имеет место для типичного воздействия радона в помещениях). В результате все эффекты, обусловленные повышением уровня экспозиции, исчезают. Наши данные, полученные для крыс, видимо, характеризуются той же самой тенденцией.

1. ВВЕДЕНИЕЭпидемиологические обследования шахтеров урановых и др.

рудников продемонстрировали связь между риском появления избыточных случаев рака легких и воздействием радона и его производных [1, 2]. Для различных стран измерения в жилых помещениях показали, что во многих домах концентрация радона только на один или два порядка величины ниже, чем в типичных подземных шахтах [3, 4]. Несмотря на то, что некоторые недавние исследования с учетом случайных отклонений (case-control) демонстрируют малый, но статистически значимый риск появления избыточных случаев рака легких от воздействия радона в жилых помещениях [5, 6, 7], доказательства риска избыточного рака легких от радона в домах менее ясны. Риск, связанный с воздействием в домах, оценивался исходя из данных для шахтеров в приложении к ситуации в жилых помещениях. Однако и дозы, и их уровни в шахтах были выше по сравнению с показателями в домах.

Анализ объединенных данных для 11-ти когорт шахтеров показал, что избыточный относительный риск рака легких повышается со снижением уровня экспозиции. Этот феномен был назван эффектом «замедления увеличения» (protraction enhancement), или «обратным эффектом от мощности дозы». Указанное явление обнаружено для

397

высоких кумулятивных экспозиций [8], однако ослабление данного эффекта наблюдалось при кумулятивной экспозиции ниже 0,18 Дж/ч м–3

(50 WLM).Исследования на животных используются в дополнение к

эпидемиологическим с целью изучения эффектов доз, их уровня, а также других факторов, для предсказания рисков применительно к воздействиям на человека в домашних условиях и на рабочем месте. Преимущество данных, полученных для животных, заключается в том, что подобные опыты проводятся при хорошо контролируемых условиях, причем и доза, и ее мощность могут быть оценены достаточно точно. Данные по влиянию радона на животных, прежде всего на взрослых крыс, были получены, главным образом, в Тихоокеанской Северо-западной лаборатории (Pacific Northwest Laboratory — PNL) в США и усилиями нашей группы во Франции [2].

Несмотря на тот факт, что значительные кумулятивные экспозиции при типичном для жилых помещений уровне в 1,8 10–5

Дж/ч м–3 в неделю (или около 0,005 WLM в неделю) не могут быть тестированы из-за короткого времени жизни крыс, крысиная модель способна устранить неясности, существующие для данных на людях, в частности, в отношении эффекта уровня экспозиции.

В опытах в лаборатории PNL, проведенных в течение всей жизни животных, тенденция к повышению риска опухолеобразования в зависимости от снижения уровня экспозиции для крыс была показана для мощности дозы, равной 2,1 Дж/ч м–3 (100 WL) и 21 Дж/ч м–3 (1000 WL), и для кумулятивной экспозиции от 2,3 Дж/ч м–3 (640 WLM) до 18,4 Дж/ч м–3 (5120 WLM) [10].

Сходная тенденция обнаружена для крыс с кумулятивной экспозицией от 3,6 Дж/ч м–3 (1000 WLM) до 21,6 Дж/ч м–3 (6000 WLM) и высоким уровнем экспозиции — от 0,25 мДж/ч м–3 (70 WL в неделю) до 0,9 мДж/ч м–3 (250 WL в неделю) [11].

Напротив, результаты воздействия при низком уровне экспозиции, сравнимой с показателем жилых помещений, показали отсутствие эффекта «обратной зависимости от мощности дозы». Действительно, хроническое облучение радоном при дозе 0,09 Дж/ч м–3

(25 WLM) в течение 18 месяцев при потенциальной энергии -частиц в 0,042 мДж/ч м–3 (2 WL) привели к меньшему количеству карцином легких у крыс, чем при той же кумулятивной экспозиции, но в течение 4–6 месяцев при потенциальной энергии -частиц в 2,1 м Дж/ч м–3 (100 WL) [12]. Более того, частота случаев рака у крыс при низкой экспозиции, составившая 0,6%, была немного ниже, чем в контроле (0,63%).

<...>398

2. ОБСУЖДЕНИЕНаши исследования все еще не закончены, в частности,

проводятся гистопатологические анализы. Перед окончательным выводом необходима полная статистическая сводка данных для всех животных. Однако на основе аутопсии и дальнейшего микроскопического исследования, а также предварительных гистопатологических данных, можно сказать, что результаты нашей работы сравнимы с результатами изучения исторической контрольной группы (historical control group) из 785 крыс, а также с результатами предыдущих опытов на крысах, подвергавшихся кумулятивным экспозициям с различными уровнями экспозиций.

Наши предварительные данные показывают, что при относительно низкой кумулятивной экспозиции в 0,36 Дж/ч м–3 (100 WLM), сравнимой с экспозицией в течение жизни в домах с высоким уровнем радона, или же с экспозициями для подземных шахтеров, риск возникновения рака легких у крыс снижается вкупе с потенциальной концентрацией энергии -частиц (PAEC), то есть, со снижением уровня (мощности) экспозиции.

Это коррелирует с данными, полученными для низких кумулятивных экспозиций [12], которые показывают, что для одного и того же значения кумулятивной экспозиции в 0,09 Дж/ч м–3 (25 WLM) относительный риск снижается с 4,45 у крыс с уровнем воздействия в 3,15 мДж/ч м–3 (150 WL) до 3,48 при 2,1 мДж/ч м–3 (100 WL) и до 0,94 при 0,042 мДж/ч м–3 (2 WL).

Наши предварительный результаты демонстрируют также, что риск индукции опухолей легких у крыс максимален для кумулятивной экспозиции в диапазоне от 0,09 Дж/ч м–3 (25 WLM) до 720 мДж/ч м–3

(200 WLM), и в диапазоне PAEC от 1,05 м Дж/ч м–3 (50 WL) до 3,15 м Дж/ч м–3 (150 WL), то есть, для уровня экспозиции от 18 м Дж/ч м–3 в неделю (5 WLM в неделю) до 90 мДж/ч м–3 в неделю (25 WLM в неделю).

Эти данные показывают, что индукция рака легких является результатом комплексного взаимодействия между кумулятивной экспозицией («дозой») и уровнем экспозиции («мощностью дозы»). Причем имеется оптимальная комбинация обоих параметров для проявления наибольшего эффекта.

Значение уровня экспозиции при оценке опасности радона во внутренних помещениях было основано на биофизических предпосылках. Так, Brenner [14] заключил, что, когда кумулятивные воздействия (дозы) достаточно низки, многократные пролеты клеток-мишеней -частицами наблюдаются редко. Такая картина имеет место для типичных воздействий радона внутри жилых помещений. И, в

399

результате, все эффекты повышения, зависимые от уровня экспозиции (мощности дозы) исчезают.

Недавние эксперименты той же самой группы [15] продемонстрировали, что пролет ядер клетки единственной -частицей134 индуцирует значительно меньшее количество онкогенных трансформаций в системе C3H10T1/2 фибробластов мышей, чем можно ожидать из простого среднего Пуассоновского распределения, когда результатом является одна -частица на клетку в среднем135.

Это указывает, что клетки, многократно пораженные -частицами, обеспечивают бóльшую часть риска трансформации136. С подобных позиций, если основываться на эффектах уровня дозы, то экстраполяция данных по низкоуровневым воздействиям с ситуации с шахтерами на воздействия в жилым помещениях (где никакая клетка-мишень не поражена более чем одной -частицей) может приводить к слишком высоким оценкам риска при типичных для жилых помещений дозах и уровнях экспозиции.

Наши данные на крысах, по-видимому, характеризуются той же самой тенденцией и поддерживают гипотезу, согласно которой при низких дозах риск рака легких связан в том числе и с уровнем дозы (экспозиции), а не только с одной кумулятивной дозой. Аналогичные результаты получены в Chalk River Laboratories [16] после хронических воздействий природной пыли урановой руды (natural uranium ore) в высоких концентрациях, которые (данные) также указывают, что риски злокачественных опухолей легких не прямо пропорциональны дозе, но прямо пропорциональны уровню дозы.

Эти эксперименты демонстрируют, что при кумулятивных экспозициях, сопоставимых с теми, которые могут быть в подземных шахтах и в домах, при PAEC на один порядок величины больший, чем зарегистрированный в настоящее время для шахт и приблизительно на два порядка величины больший, чем в жилых помещениях, существование практического порога для индукции рака легких не может быть исключено, хотя статистическое и теоретическое моделирование данных для риска может подвергаться различным интерпретациям.

Очевидные пороги для индукции рака легких также отмечали после низких доз -излучения и на экспериментальных животных — на крысах, подвергавшихся ингаляции PuO2 [17], на собаках-биглах,

134 . Техника микропучка.135 . То есть просто при облучении в столь малой дозе, что она, по

расчетам, соответствует в среднем одной -частице на клетку.136 . Выделено мною.

400

которым инъецировали 226Ra [18], и на людях («радиевые живописцы» [19] и пациенты с введением торотраста [20]).

Кроме того, существование порога для уровня (мощности) дозы не ограничивается воздействием -излучения, так как подобный порог отмечен после внешнего облучения мышей -лучами [21, 22], после орального введения мышам тритиевой воды [23], скармливании собаках-биглам 90Sr [24] и после тотального внешнего воздействия -излучения на мышей [25].

ЛИТЕРАТУРА1. Lubin, J.H.,Boice, J.D. Jr., Edling, C., Homung, R.W., Howe, G., Kunz,

E., Kusiak, R.A., Morrison, H.I., Radford, E.P., Samet, J.M., Tir-marche, M., Woodward, A., Xiang, Y.S. and Pierce D.A. Radon and Lung Cancer Risk: a Joint Analysis of 11 Underground Miners Studies. U.S. Department of Health and Human Services. Public Health Service. National Institutes of Health. NIH Publication No. 94-3644. Bethesda, MD, 1994.

2. J.H. Lubin, J.H., Boice, J.D. Jr., Edling, C., Homung, R.W., Howe, G., Kunz, E.,. Kusiak, R.A, Morrison, H.I., Radford, E.P., Samet, J.M., Tir-marche, M., Woodward, A., Xiang, Y.S. and Pierce, D.A. Lung cancer in radon-exposed miners and estimation of risk from indoor radon expo-sure. J. Natl. Cancer Inst. 87, 817-827(1995).

3. National Research Council: Comparative Dosimetry of Radon in Mines and Homes. National Academy Press, Washington, DC, 1991.

4. National Radiation Protection Board. The Householders' Guide to Radon (2nd ed.). Department of the Environment. National Radiation Protection Board, Chilton, Didcot, UK, 1990.

5. Schoenberg, J.B., Klotz, J.B., Wilcox, G.P., Gil-del-Real, M.T., Stemha-gen, A. and Mason, T.J. Case-control study of residential radon and lung cancer among New-Jersey women. Cancer Res. 50, 6520-6524 (1990).

6. Pershagen, G., Liang, Z.H., Hrubec, Z., Svensson, J.C. and Boice, J.D. Jr. Residential radon exposure and lung cancer in Swedish women. Health Phys. 63, 179-186 (1992).

7. Darby, S., Whitley, E., Silcocks, P., Thakrar, B., Green, M., Lomas, P., Miles, J. Reeves, G., Fearn, T. and Doll, R. Risk of lung cancer associ-ated with residential radon exposure in South-west England: a case-con-trol study. Br. J. Cancer 78, 394-408 (1998).

8. Lubin, J.H., Boice, J.D. Jr., Edling, C., Hornung, R.W., Howe, G., Kunz, E., Kusiak, R.A., Morrison, H.I., Radford, E.P., Samet, J.M., Tir-marche, M., Woodward, A. and S.X. Yao. Radon-exposed underground miners and inverse dose-rate (protraction enhancement) effects. Health Phys. 69, 494-500, 1995.

401

9. Cross, F.T. and Monchaux, G. Risk Assessment of Radon Health Effects from Experimental Animal Studies. A joint review of PNL (USA) and CEA-COGEMA (France) data. In : "Indoor Radon Exposure and its Health Consequences - Quest for the True story of Environmental Radon and Lung Cancer", Masahiro Dot and Jiro Inaba editors, pp. 85-105, Kodansha Scientific, Co. Ltd., Publisher, Tokyo, Japan, (1999).

10. Gilbert, E.S., Cross, F.T. and Dagle, G.E. Analysis of lung tumor risks in rats exposed to radon. Radiat. Res. 145, 350-360 (1996).

11. Monchaux, G., Morlier, J.P., Morin, M., Chameaud, J., Lafuma, J. and Masse, R. Carcinogenic and cocarcinogenic effects of radon and radon daughters in rats. Environ. Health Perspect., 102, 64-73 (1994).

12. Morlier, J.P., Morin, M., Monchaux, G., Pineau, J.F., Chameaud, J., La-fuma, J. and Masse, R. Lung cancer incidence after exposure of rats to low doses of radon: influence of dose rate. Radiat. Protect. Dosim. 56,93-97 (1994).

13. Hahn, F.F., and Boorman, G.A. Neoplasia and Preneoplasia of the Lung. In : Pathology of Neoplasia and Preneoplasia in Rodents. EULEP Color Atlas, Volume 2., (P. Bannasch and W. Gossner, Eds), pp. 29-42, Schattauer, Stuttgart, New-York, (1997).

14. Brenner, D.J. The significance of dose rate in assessing the hazards of do-mestic radon exposure. Health Phys. 67, 76-79 (1994).

15. Miller, R.C., Randers-Pehrson, G., Geard, C.R., Hall, E.J. and Brenner, D.J. The oncogenic transforming potential of the passage of single al-pha particles through mammalian cell nuclei. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96, 19-22 (1999).

16. Mitchell, R.E., Jackson, J.S. and Heinmiller, B. Inhaled uranium ore dust and lung cancer risk in rats. Health Phys. 76: 145-155 (1999).

17. Sanders, C.L., Lauhala, K.E. and McDonald, K.E. Lifespan studies in rats exposed to 239PuO2. III. Survival and lung tumors. Int. J. Radial. Biol. 64: 417-430 (1993).

18. Raabe, O.G., Book, S.A., Parks, N.J., Chrisp, C.E. and Goldman, M. Lifetime studies of 226Ra and 90Sr in beagles - A status report. Radiat. Res. 86, 515-528 (1989).

19. Rowland, R.E. Radium in Humans. A review of U.S. Studies. Argonne National Laboratory, 9700 South Cass Avenue, Argonne, Illinois 60439, September 1994, pp. 106-112 (1994).

20. Andersson, M. and Storm, H.H. Cancer incidence among Danish Thoro-trast-exposed patients. J. Natl. Cancer Inst. 84: 1318-1325 (1992).

21. Ootsuyama, A. and Tanooka, H. Threshold-like dose of local beta irradia-tion repeated throughout the lifespan of mice for induction of skin and bone tumors. Radiat. Res. 125: 98-101 (1991).

402

22. Tanooka, H., Ootsuyama, A. and Sasaki, A. Homologous recombination between p53 and its pseudogene in a radiation-induced mouse tumor. Cancer Res. 58: 5649-5651 (1998).

23. Yamamoto, 0., Seyama, T., Itoh, H. and Fujimoto, N. Oral administration of tritiated water (HTO) in mouse. III: Low dose-rate irradiation and threshold dose-rate for radiation risk. Int. J. Radiat. Biol. 73: 535-541 (1998).

24. White, R.G., Raabe, O.G., Culbertson, M.R., Parks, N.J. Samuels, S.J. and Rosenblatt, L.S. Bone sarcoma characteristics and distribution in beagle dogs fed strontium-90. Radiat. Res. 136: 178-189, 1993.

25. Maisin, J.R., Wambersie, A., Gerber, G.B., Mattelin, G., Lambiet-Collier, M. and Gueulette, J. The effect of fractionnated gamma irradiation on life shortening and disease incidence in BALB/c mice. Radiat. Res. 94: 359-373(1983).

403

ЭФФЕКТ НЕЙТРОНОВ В МАЛОЙ ДОЗЕ ПРИ ОЧЕНЬ НИЗКОЙ МОЩНОСТИ ДОЗЫ НА КЛЕТКИ МЕЛАНОМЫ ЧЕЛОВЕКА {80}

C. Dionet1 and2, A. Tchirkov3, J.-P. Alard4 et al.1. Отдел (unite) радиобиологии, отделение радиотерапии, Цент

Жана Перри и INSERM, Клермон-Ферран2. Республиканский центр, Клермон-Ферран3. Лаборатория цитогенетики медицинского факультета,

Клермон-Ферран4. Лаборатория физики корпускулярных частиц, Обьер137.

Dionet C., Tchirkov A., Alard J.-P. et al. Effects of low dose neu-trons applied at a very low dose rate on human melanoma cells. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 255–259.

C. Dionet1 and2, A. Tchirkov3, J.-P. Alard4 J. Arnold4, J. Dhermain5, M. Rapp, V. Bodez4, J.-C. Tamain4,1. Monbel4, P. Malet3, F. Kwiatowski6, D. Donnarieix1, A. Veyre1, P. Verrelle1.

(1) Unite de Radiobiologie, Departement de Radiotherapie, Centre Jean Perrin and INSERM U 484, Clermont-Ferrand

(2) Centre Republique, Clermont-Ferrand(3) Laboratoire de Cytogenetique, Faculte de Medecine, Clermont-

Ferrand(4) Laboratoire de Physique Corpusculaire, IN2P3/CNRS, Aubiere(5) Etablissement Technique Central de I 'Armement, Arcueil(6) Unite de Biostatistiques, Centre Jean Perrin, Clermont-Ferrand,

France.

РЕЗЮМЕЦелью работы являлось изучение воздействия нейтронов в

малых дозах и при очень низком уровне (мощности) дозы на клетки рака человека. Клетки меланомы, устойчивые к Х-излучению, облучались нейтронами (14 МэВ) в малых дозах (от 5 до 112 сГр) при очень низком (0,8 мГр в мин) и умеренном (40 мГр в мин) уровне дозы. Биологические эффекты нейтронов исследованы с помощью двух различных методов: путем определения жизнеспособности клеток после инкубации в течение 14-ти-дней, а также по тесту аберраций хромосом в метафазе через 20 ч после облучения. Необычными особенностями кривой выживаемости при очень низком уровне дозы было увеличение клеточной гибели при дозе 5 сГр138, за которой следовало плато при

137 . Возле Клермон-Феррана.138 . Это не совсем так; см. ниже.

404

дозах от 10 до 32,5 сГр. Показатель количества индуцированных аберраций хромосом продемонстрировал подобное же увеличение для обеих мощностей воздействия при дозе 7,5 сГр и плато при низком уровне дозы от 15 до 30 сГр.

Результаты показывают, что механизмы репарации при очень низком уровне (мощности) дозы нейтронов не активируются ниже пороговых величин. Обнаружение постоянных количеств индуцированных аберраций и клеточной инактивации в, по существу, идентичных дозовых диапазонах указывает, что процессы повреждения могут полностью компенсироваться процессами репарации в этом интервале доз при очень низком уровне дозы.

Результаты способствуют развитию новых понятий о биологических эффектах нейтронов в малых дозах, что должно привести к повторному рассмотрению принципов нейтронной терапии и открыть новые подходы, использующие облучение нейтронами при очень низких уровнях доз резистентных к Х-излучению раковых образований. Эти данные подчеркивают также важность осторожного анализа эффектов малой дозы и низких уровней доз нейтронов для точной оценки рисков образования рака и неблагоприятных эффектов для здоровья.

1. ВВЕДЕНИЕОблучение нормальных и опухолевых клеток нейтронами

индуцирует летальные повреждения, приводящие к типичной кривой выживаемости, которая является почти прямой линией при низких дозах [1], или же имеет очень малое плечо [5]. Линейная зависимость от дозы характерна также для индуцированных нейтронами аберраций хромосом, тесно связанных с клеточной гибелью [12]. Тем не менее, имеется мало данных относительно действия нейтронов в малых дозах и при низких уровнях доз. Поэтому необходимы исследования формы кривой выживаемости в самом ее начале; показатели могут быть связаны с индукцией аберраций хромосом.

В качестве экспериментальной модели мы использовали клетки меланомы человека, резистентные к Х-излучению, применяемому при стандартной терапии рака при мощности дозы 3 Гр в мин. Использовано два источника нейтронов (14,1 МэВ). Один испускал 3 108 нейтронов в секунду, имея очень низкую мощность в 0,8 мГр в мин. Другой — 5 1011

нейтронов в секунду (мощность 40 мГр в мин).Исследована способность к формированию колоний

облученными клетками, которая определялась по выживаемости после 14-ти дней инкубации. Кроме того, определяли уровень аберраций хромосом в метафазных клетках, собранных через 20 ч после облучения.

405

2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕКлеточная культура и условия облучения[Линия клеток меланомы человека [8]. Время удвоения — 24 ч.

Воздействие Х-излучения — 3 Гр в мин. Все радиационные воздействия — при 37°C.]

<...>Анализ клеточной выживаемостиКривая выживаемости после воздействия Х-излучения

описывалась линейно-квадратичной функцией (D +D2), где = 0,152 и = 0,068. Отношение / было, таким образом, невелико (2,23), что указывает на радиорезистентность клеток меланомы.

Выживаемость после облучения нейтронами при двух уровнях доз (табл. 1) значительно различалась (многовариантный анализ — MANOVA; F= 55,37; df= 1 and 87; p < 0,001).

Таблица 1. Выживаемость клеток меланомы как функция от дозы нейтронов при средней и малой мощности дозы

Доза, сГр Выжившая фракция, % (M SEM)Средняя мощность дозы Малая мощность дозы

5 Не исследовано 63,23,747,5 83,38,27 Не исследовано10 Не исследовано 68,255,9215 81,353,95 73,333,9520 Не исследовано 73,04,3722,5 74,58,71 Не исследовано25 Не исследовано 64,02,0530 63,898,98 Не исследовано32,5 Не исследовано 67,253,3850 48,358,05 57,53,18

Выживаемость после воздействия при большем уровне дозы монотонно снижалась с полученной дозой. В противовес этому, соответствующий показатель при низкой мощности демонстрирует плато с 5 до 32,5 сГр, соответствующее 65% выживаемости. Статистические исследования плато показали, что внутри этого диапазона нет значимых отличий. Вдобавок, важное увеличение клеточной гибели обнаружено при низкой мощности после облучения в дозе 5 сГр {81}.

Цитогенетические исследованияЦитогенетические данные получены для клеток, достигших

митоза первого клеточного цикла после облучения, при инкубации с

406

колцемидом для предотвращения второго деления. Время экспозиции с колцемидом — 20 ч, затем следовал сбор клеток, находившихся на различных стадиях цикла во время облучения и, поэтому, характеризовавшихся различными типами аберраций. Дицентрики, центрические кольца, интерстициальные делеции /ацентрические кольца и терминальные делеции индуцировались в клетках перед синтезом ДНК (Go G1, и ранняя S-фаза).

Для фракции клеток, которые облучались в поздней S или G2-фазе, продемонстрирован хроматидный тип аберраций (хроматидные разрывы (break) и обмены). Прокрашивание метафаз осуществляли по Гимза; подсчитывали от 80 до 104 клеток для большей мощности дозы, и 291–311 клеток — для меньшей. Общее число хромосом в клетках меланомы составило от 72 до 83 хромосом на метафазу.

Спонтанное количество аберраций определяли анализом 172 необлученных клеток. Детектировались только хроматидные разрывы с частотой 2,9 на 100 клеток.

Результаты цитогенетического анализа представлены в табл. 2.

Таблица 2. Индукция аберраций хромосом в клетках меланомы нейтронами при облучении в условиях средней и малой мощности (MSEM)Доза, сГр Число

клеток в анализе

Клетки с аберрациями (%)

Аберрации хромосомного типа (на 100 клеток)

Аберрации хроматидного типа (на 100 клеток)

Средняя мощность дозы7,5 80 19,64,41 11,83,43 7,82,7915 104 23,14,79 18,34,27 12,53,5322,5 100 34,05,81 25,04,99 15,03,8730 90 36,76,06 33,35,75 25,65,0537,5 84 45,26,67 35,85,96 28,65,33

Малая мощность дозы7,5 301 13,53,67 8,82,97 6,52,5515 309 18,24,27 11,93,45 10,23,1922,5 306 17,94,24 13,13,62 8,622,9230 295 20,24,49 15,13,89 9,93,1437,5 311 24,94,99 19,34,39 13,23,63

t = 4,65, df=4p < 0,01

t = 4,24, df=4p < 0,02

t = 2,95, df=4p < 0,05

407

С применением парного t-теста Сьюдента было показано, что уровень аберрантных клеток, а также хромосомных и хроматидных аберраций, индуцированных при низкой мощности дозы, значимо ниже, чем при высокой. Частота аберраций и аберрантных клеток повышалась в зависимости от дозы, но средняя величина (в %% на 1 сГр) в дозовом диапазоне от 7,5 до 37,5 сГр была выше для большей мощности, чем для меньшей: 3,4% против 1,9% для аберрантных клеток, 4,9% против 2,6% для хромосомных аберраций и 8,4% против 2,0% для хроматидных разрывов и обменов. Более того, выход аберраций и аберрантных клеток, вероятно, характеризуется наличием плато в дозовом интервале от 15 до 30 сГр для низкой мощности дозы.

Были сопоставлены данные по выживаемости и по цитогенетическому анализу для двух мощностей дозы нейтронного облучения. Необычная картина получена для выживаемости при дозе 5 сГр и низкой мощности дозы {82}. Затем выявляется плато от 10 до 32,5 сГр {83}. Однако по показателю количества аберраций этот начальный эффект не обнаружен: отмечено сходное увеличение числа аберраций при обеих мощностях доз начиная с 7,5 сГр; имелось плато для малого уровня воздействия(15–30 сГр) — табл. 2 {84}.

Таким образом, мы изучили два клеточных эффекта, прямо связанные с индуцированными повреждениями ДНК, в частности, с ДР. Но, в то время как ДР — основные повреждения, обусловливающие формирование аберраций хромосом, и некоторые другие механизмы и/или их мультистадийный комплекс способны приводить к клеточной гибели (повреждения мембран, индукция генов, апоптоз). Кроме того, наблюдаемая частота аберраций может зависеть от стадии клеточного цикла (G1, S или G2), на которой находится контроль (checkpoint control). Это может объяснять тот факт, что цитогенетические исследования не выявили различий между начальными эффектами139 облучения при двух мощностях воздействия. Наоборот, идентифицированы отчетливые различия в клеточной гибели при сравнении двух мощностей. Для аберраций же хромосом кривые «Доза — эффект» расходятся для двух мощностей дозы начиная с 15 сГр.

Именно от 15 сГр обнаружено хорошее соответствие между цитогенетическими данными и результатами по выживаемости, что показывает существование постоянного уровня аберраций и клеточной инактивации при малой мощности дозы вплоть до 30–32,5 сГр соответственно. Это указывает, что в данной области процессы повреждения скомпенсированы процессами репарации ДНК при низкой мощности дозы.

139 . То есть, при малых дозах.408

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕЧтобы понять значение полученных результатов, мы должны

рассмотреть несколько важных пунктов. Начиная с публикации [7] возникало много споров относительно биологических эффектов низких доз нейтронов [13] и роли в этих эффектах мощности дозы [4]. Joiner et al. [9] сообщили, что эффективность нейтронного облучения обусловлена, в основном, первым коэффициентом (major component), и что этот коэффициент имеет место (см. квадратичное уравнение выше), указывая на возможность процессов репарации140. Miller et al. [11] описали небольшое повышение индуцированной нейтронами неопластической трансформации, когда облучение продлевалось с нескольких минут до нескольких часов, однако для показателя трансформаций имелось плато в диапазоне 10–30 сГр, сопоставимое с плато, выявленным нами.

В своем исследовании мы показали также, что дозы, столь низкие, как 5 сГр нейтронов, способны очень эффективно убивать раковые клетки, которые являются устойчивыми к Х-излучению. При увеличении дозы появляется плато для клеточной выживаемости, также как и для уровня цитогенетических аберраций. Этот феномен отмечен при очень низкой мощности дозы (0,8 мГр/мин) и не наблюдался при 40 мГр/мин.

Поскольку сообщалось, что ОБЭ нейтронов выше для клеток опухолей, чем для нормальных клеток, в особенности если клетки устойчивы к Х-излучению [3], то значительное увеличение клеточной гибели при по очень низкой мощности дозы целесообразно было бы исследовать на радиорезистентных раках. Указанные результаты могут, в связи с этим, дать новое понимание о биологических эффектах нейтронов в низких дозах, что должно привести к повторному рассмотрению принципов нейтронной терапии. До сих пор нейтроны применялись в качестве воздействий на опухоли в намного более высоких дозах и при бóльших мощностях доз, что создавало множество побочных эффектов, которые объясняют незаинтересованность этим типом лучевой терапии. Наши результаты могут открыть [новую] область исследования в терапии опухолей, основанную на воздействии нейтронов при очень низких уровнях доз на резистентные к Х-излучению клетки рака. Эти результаты подчеркивают важность осторожного анализа малой дозы и малой мощности дозы нейтронов для более точной оценки их влияния на здоровье [6] и при рисках канцерогенеза [2].

140 . Так в оригинале.409

ЛИТЕРАТУРА1. Barendsen GW. Mechanisms of cell reproductive death and shapes of radi-

ation dose-survival curves of mammalian cells. Int J. Radial Biol. 1990; 57: 885-896.

2. Cardis E, Gilbert ES, Carpentier L, et al. Effects of low doses and low dose rates of external ionizing radiation: cancer mortality among nuclear industry workers in three countries. Radiat Res 1995; 142: 117-132.

3. Courdi AA, Brassart N, Herault J, et al. The RBE of fast neutrons for in vitro inactivation of human tumor cells determined by the ratio of mean inactivation doses. Acta Oncologica 1996; 35: 237-242.

4. Elkind MM. Physical, biophysical and cell-biological factors that can con-tribute to enhanced neoplastic transformation by fission-spectrum neu-trons. Radiat Res 1991; 128: 47-52.

5. Fox JC. Evidence to support the existence of efficient DNA Double-srand break rejoining in a radiosensitive mutant of V79-4 following irradiation with 250 kVp X-rays or neutrons. Mutat Res 1990; 235:41-47.

6. Hall EJ, Martin SG, Amols H., Hei TK. Photoneutrons from medical linear accelerators - Radiobiological measurements and risk estimates. Int J Ra-diation Oncology Biol Phys 1995; 33: 225-230.

7. Hill CK, Buonaguro FM, Myers CP, et al. Fission-spectrum neutrons at re-duced dose rates enhance neoplastic transformation. Nature 1982; 298: 67-69.

8. Jacubovich R, Cabrillat H, Gerlier D., et al. Tumourigenic phenotypes of human melanoma cell lines in nude mice determined by active antitumour mechanism. Br. J. Cancer 1985; 51: 335-345.

9. Joiner MC, Maughan RL, Fowler JF, Denekamp J. The RBE for mouse skin irradiated with 3-MeV neutrons: single and fractionated doses. Ra-diat Res 1983; 95: 130-141.

10. Menzel HG, Wambersie A., Pihet P. The clinical RBE and microdosimet-ric characterization of radiation quality in fast neutron therapy. Acta onco-logica 1994; 33: 251-259.

11. Miller RC, Hall EJ, Oncogenic transformation of C3H 10T1/2 cells by acute and protracted exposures to mono-energetic neutrons. Radiat Res 1991; 128: 60-64.

12. Revel SH. Relationship between chromosome damage and cell death. In: Ishihara T, Sasaki MS, editors. Radiation-Induced Chromosome Damage in Man. New York: Alan R. Liss; 1983. p. 215-233.

13. Worgul BV, Medvedovsky C, Huang Y, et al. Quantitative assessment of the cataractogenic potential of very low doses of neutrons. Radiat Res 1996; 145: 343-349.

410

РЕПАРАЦИЯ ХРОМОСОМНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТИПА МНОЖЕСТВЕННЫХ РАЗРЫВОВ. ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЕ К ЛИНЕЙНО-КВАДРАТИЧНОЙ МОДЕЛИ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ И ПРИ НИЗКИХ УРОВНЯХ ДОЗ {85}

Bobby E. LeonardМеждународная академия, Мэриланд, США

Leonard B.L. Repair of multiple break chromosomal damage — Its impact on the use of the linear quadratic model for low and low dose rates. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 449–462.

Bobby E. LeonardInternational Academy, 693 Wellerburn Road, Severna Park, Mary-

land 21146

РЕЗЮМЕВ недавних исследованиях было показано, что множественные

повреждения хромосом и ДР ДНК репарируются с высокой эффективностью.

Имеющаяся модель линейно-квадратичной зависимости неполной репарации (linear-quadratic incomplete repair — LQIR) от уровня (мощности) дозы учитывает зависимость только между дозой и репарацией ОР, а все ДР и множественные разрывы принимаются за нерепарируемый летальный компонент.

Мы представляем исследование, где зависимость от мощности дозы проанализирована на 24-х клеточных линиях. Приведенные результаты являются продолжением работы (Trans. Amer. Nuc. Soc. 76, 414, 1996) (Program Abstracts, 1998 Annual Meeting, Rad. Res. Soc.).

Исследован массив из 984 экспериментальных точек при 137 значениях мощности дозы. Модель LQIR методом наименьших квадратов сравнивали с кривыми, наиболее соответствующими экспериментальным данным. Применяли F-тест и определение уровня значимости p.

<…>.Резюме из анализа клеточной гибели:1. При низких уровнях (мощностях) дозы ( 1 сГр в час) не

имеется никаких свидетельств о существовании нерепарированных компонентов хромосомных разрывов [Выделено мною. — Пер.].

2. Ниже уровня дозы 40 сГр в час (> 20% стандартное отклонение) модель LQIR ненадежна.

411

3. Значительное количество клеточных линий проявляет обратную зависимость от мощности дозы, которая, согласно модели LQ2, выявляет индуцированную при определенной мощности дозы радиорезистентность со значениями от 40% до 250% в зависимости от полученной дозы.

4. Если изоэффективные параметры дозы при брахитерапии определены как указано выше, то, исходя из данных для области перехода эффектов, характеризующихся «обратной» зависимостью от уровня дозы, следует, что сверхвоздействие может происходить при более низком уровне дозы. Это коррелирует с индуцированной радиорезистентностью (Wouters и Skarsgard, R.R. 148, 435, 1997) и/или, возможно, с адаптивным ответом.

5. Предложенный НКДАР/BEIR метод -отношений (-ratio method) расчета фактора эффективности уровня дозы (DDREF) выдает очень низкие значения по сравнению с прямыми экспериментальными и LQ2-модельными величинами для клеточной гибели.

6. Экстраполяцией мы получили оценки DDREF для профессиональных уровней мощности дозы.

Полученные данные указывают, что мощность дозы, возможно, является наиболее существенным фактором при оценке лучевых рисков возникновения мутаций и канцерогенеза, а профессиональные пределы полученного воздействия должны учитывать ущерб от низких уровней доз141.

Мы обнаружили, что при низких уровнях дозы все повреждения хромосом восстанавливаются (применительно к критерию клеточной гибели) в пределах точности данных142.

Таким образом, при определенных уровнях (мощностях) для конкретной дозы, накопленной в течение жизни, наличие большого пула (inventory) клеток — потомков репарированных клеток в критических органах и тканях, может привести:

1. К отсутствию риска, если все они репарированы корректно.2. К большему риску, поскольку какая-то фракция всегда будет

репарирована с ошибками, и эта фракция является большей при низких уровнях доз.

3. И доза, и ее мощность (уровень) активируют индуцированную радиорезистентность для некоторых клеток, что означает бóльшую радиочувствительность при более низких уровнях доз по сравнению с острым воздействием и его уровнем, для выживших после атомных бомбардировок. Отсюда следует допущение большего

141 . Имеются в виду факты обнаружения для ряда клеточных линий обратной зависимости эффекта от мощности дозы.

142 . Выделено мною. — Перев.412

профессионального риска в тех случаях, когда критические клетки, ткани и органы были облучены. Но данное утверждение все же находится под вопросом (These are yet to be answered).

1. ВВЕДЕНИЕИз-за минимального количества данных по малым дозам и

низким уровням доз применительно к радиочувствительности человека, компетентным регулирующим органам, типа НКДАР, МАГАТЭ, NCRP и «Национального исследовательского совета» (National Research Coun-cil) (BEIR V) пришлось сделать упор на рассмотрение эффектов высоких доз и высоких уровней (мощностей) доз для оставшихся в живых после атомных бомбардировок. Эти организации признали, что малые дозы и низкие уровни доз менее вредны прежде всего благодаря способности клеток, тканей и органов человека к репарации и ввели дозу и фактор эффективности уровня дозы (dose rate effectiveness fac-tor — DDREF).

Вариации радиочувствительности в зависимости от уровня дозы были предметом беспокойства для пациентов с радиотерапией, начавшейся с применения рентгена и радиоизотопов около 1900 г. Диапазон уровня доз применительно к радиотерапии не слишком обширен: он находится в пределах от значений для острого воздействия до приблизительно 10 сГр в час (номинально имеется более низкий предел уровня дозы для брахитерапии путем радиоизотопного включения). Количественная мера, наиболее часто используемая в радиотерапии для характеристики зависимой от уровня дозы радиочувствительности, представляет собой параметр изоэффективной дозы.

Простая линейно-квадратичная (LQ) модель использовалась в течение десятилетий для описания клеточной гибели и мутагенных эффектов при постоянно высокой мощности дозы. Предположение [1], что восстановление клетки от лучевого повреждения должно описываться как снижающаяся от времени экспоненциальная функция, привело к модифицированной зависимости от уровня дозы в модели LQ (LPL), предложенной в [2] и упрощенной версией неполной репарации (LQIR) [3], которая объясняет экспоненциальное восстановление для ОР разрывов хромосом.

Фундаментальный постулат модели LQIR заключается в следующем: все многочисленные разрывные повреждения хромосом, произведенные путем единичного (линейный компонент модели) и многократных (квадратичный компонент) лучевых событий являются нерепарируемыми. Достоинствами модели LQIR является ее простота, обусловленная требованием конкретного знания применительно к свойствам тканей человека только трех параметров в линейно-

413

квадратичной части, T1/2 (среднего полупериода восстановления), а также полупериода клеточной пролиферации применительно к клеточному делению. Применение модели к радиотерапии закончилось точным определением значений этих параметров для множества тканей.

Вопреки модели LQIR, определение временной зависимости воссоединения продемонстрировало тот факт, что и ДР, и множественные повреждения репарируются с высокой эффективностью. В другой работе, при измерении эффекта отсроченного прикрепления клеточных культур после облучения показано, что клеточная гибель уменьшается при отсрочке прикрепления. При этом учитывается предпосылка, согласно которой большие фракции летальных множественных повреждений хромосом репарируются.

Помимо необходимости специфичного понимания репарации множественных разрывов хромосом, имеются и другие явления, которые до конца не поняты, а именно: другой тип репарации клетки и защитный ответ. В частности очевидная защитная реакция [4, 5], которую обычно называют дозо-индуцированной радиорезистентностью. Она заключается в том, что при очень малых дозах некоторые линии клеток143 имеют гиперчувствительность и, затем становятся радиорезистентными только при несколько более высоких дозах. Существует полемика относительно клеточных процессов, обусловливающих указанный эффект [6, 7].

Другой защитный механизм, который может быть, а может и не быть связанным с дозо-индуцированной радиорезистентностью — это адаптивный ответ. Он заключается в том, что если клетки получают малую (адаптирующую) дозу, то приблизительно через 4–5 часов они становятся более резистентными к воздействию большей, повреждающей дозы.

Третий зависимый от уровня дозы параметр — «обратный» эффект от уровня дозы, который интенсивно исследовался, но все еще не ясен. Дозо-индуцированная радиорезистентность как раз и выявляется, как индуцированные конкретной дозой радиорезистентные ответы, а «обратный» эффект рассматривается как ответ, обусловленный уровнем (мощностью) дозы.

В представленной работе мы сообщаем о всестороннем изучении эффектов уровня дозы на клеточную гибель от редкоионизирующей радиации при длительных воздействиях в условиях низких уровней доз. Наша цель состоит в том, чтобы исследовать, как влияют на репаративную способность клеток низкие уровни дозы и обеспечить лучшее понимание клеточной репарации и

143 . Выделено мною. — Перев.414

механизмов радиорезистентности применительно к клеточной гибели (радиотерапия) и к мутагенным и онкогенным трансформациям (радиационная защита). Вначале мы изучили способность модели LQIR точно предсказывать гибель клеток, взяв у других авторов данные по зависимости выживаемости от уровня дозы.

2. РЕЗУЛЬТАТЫВ процессе модельного анализа выживаемости 24-х клеточных

линий мы идентифицировали два основных класса клеточной радиочувствительности. Известно, что клеточная радиочувствительность находится под влиянием четырех «R»: репарации, репопуляции, (митотической) reassortment144 и реоксигенации. Проанализированные нами работы продемонстрировали отсутствие реоксигенации.

Мы обнаружили, что в 14-ти линиях ответом является «только репарация», и они описываются моделью LQ2, а, при более высоких уровнях дозы — моделью LQIR (то есть, был задействован исаключительно механизм репарации). Вторую группу составили 11 линий, где обнаружены «репарация и перераспределение». В данном случае показаны значительные отличия реальных кривых от теоретических, построенных согласно моделям LQ2 и LQIR, причем не только при низких уровнях дозы, но и при промежуточных значениях указанного параметра. Все же при промежуточных уровнях доз модель LQIR представила удовлетворительное описание, что объясняется митотическим перераспределением. Некоторые из зависимостей еще раньше были идентифицированы, как характеризующиеся «обратным» эффектом от уровня дозы.

5 линий определили как характеризующиеся «репарацией и перераспределением», то есть — обусловленными уровнем дозы изменениями в радиочувствительности («обратный эффект» от мощности дозы).

<...>

ЛИТЕРАТУРА1. L.G. Lajtha and R. Oliver. Some Radiobiology Considerations m Radio-

therapy. Brit J. Radiol. 34. 252-257 (1961).2. S. Curtis, Lethal and Potentially Lethal Lesions Induced by Radiation - A

Unified Repair Model. Radial. Res. 106, 252-270 (1986).3. H.D. Thames, An "Incomplete-Repair" Model for Survival After Fraction-

ated and Continuous Irradiations Int J Radiat. Biol 47, 319-339 (1985).

144 . Видимо, различной радиочувствительности на разных стадиях клеточного цикла.

415

4. R. Marples, P. Lambin, K.A. Skov and M.C. Joiner, Low Dose Hyper-Ra-diosensitivity and Increased Radioresistance m Mammalian Cells, Int. J. Radiat. Biol. 71, 721-735 (1997).

5. B.G. Wouters, A.M. Sy and L.D. Skargard, Low-Dose Hypersensitivity and Increased Radioresistance in a Panel of Human Tumor Cell Lines With Different Radiosensitivities. Radiat. Res. 146, 399-413 (1996).

6. K.H. Chadwick and H.P. Leenhouts, Low-Dose Radiation Sensitivity and a Subpopulation of Sensitive Cells Radiat Res. 149, 523-524 (1998).

7. B.G. Wouters and L.D. Skargard, Response to the Letter to the Editor "Low-Dose Radiation Sensitivity and a Subpopulation of Sensitive Cells" by K.H. Chadwick and H.P. Leenhouts, Radiat. Res. 149, 524-525 (1998)

416

ИСПЫТАНИЕ НА ПРАКТИКЕ ОСНОВАННЫХ НА РЕКОМЕНДАЦИЯХ МКРЗ ТРЕБОВАНИЙ ПО РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЕ НА ТАЙВАНЕ

Y.C. Luan, W.L. Chen, W.K. Wang145

* Отдел радиационной защиты NuSTA146, консультант общества NBC; первый (former) менеджер на фабриках радиоактивных отходов и радиационных предприятиях, Институт по исследованию ядерной энергии (INER147), Тайвань

** Консультант по радиационной защите NuSTA, профессор Национального университета Йанг-Мина; глава отдела радиационной защиты при AEC148, Тайвань

*** Президент NuSTA и первый менеджер по переработке топлива; заместитель директора INER, Тайвань

Luan Y.C., Chen W.L., Wang W.K. The experiences in practic-ing of the radiation protection measures based on ICRP recommenda-tion in Taiwan. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 503–511.

Y.C. Luan, W.L. Chen, W.K. Wang* Radiation Protection Division head of NuSTA , Consultant of NBC

Society and former Project manager on radio-waste plant and irradiation plant of INER.

** Consultant of NuSTA on radiation protection, Professor of the National Yang-Ming University and the former Radiation Protection Divison head of AEC

*** President of NuSTA and former fuel reprocessing manager and deputy director of INER.

От переводчикаАвторами этого уникального по своей исключительности

исследования представлены удивительные эпидемиологические данные. Они выходят за рамки не только всего общепринятого, но и того, что вообще можно себе вообразить. Сразу возникают вопросы относительно

145 . В оригинале не указано звездочками, кто из вышеперечисленных авторов относится к тому или иному учреждению. Видимо, данные для них представлены в том же порядке, что и фамилии авторов.

146 . NuSTA — Ассоциация ядерных исследований и технологий — Nu-clear Science and Technology Association.

147 . INER — Институт по исследованию ядерной энергии.148 . AEC — Правительственная комиссия по атомной энергии Тайваня.

417

корректности и полноты приведенных сведений и их конъюнктурности. В связи с этим переводчиком-референтом проведено соответствующее литературное исследование более поздних данных и контрданных по облучению резидентов на Тайване. Результаты его представлены в конце сборника рефератов в виде «Приложения».

РЕЗЮМЕС того момента, как 20 лет назад АЭС начали свою

коммерческую деятельность на Tайване, строго соблюдались все меры по радиационной защите, основанные на рекомендациях МКРЗ. Индивидуальные и коллективные дозы для работников и населения возле АЭС регламентировались по принципу ALARA («Столь низко, сколь разумно достижимо»), и составляли только несколько процентов от предельной дозы, рекомендуемой МКРЗ. Если радиация, независимо от того, насколько мала доза, вредна для человека, то вред от облучения на АЭС все равно слишком мал по сравнению с неблагоприятными воздействиями от ЕРФ и от других источников облучения, которым людьми подвергаются каждый день. Однако население на Tайване все еще волнуется по поводу лучевого риска и не желает иметь больше АЭС.

На Tайване произошел совершенно уникальный случай, когда часть (или части) источника 60Co оказались впаянными в стальные бруски, использованные при строительстве приблизительно 1700 квартир. Этот инцидент привел к повышению уровня доз в квартирах в десятки и сотни раз больше ЕРФ, а около 10.000 резидентов получили индивидуальные дозы в среднем по 0,33 Зв с максимальным значением в 6,5 Зв за период 10–16 лет [1]. Ежегодные дозы воздействия на резидентов были в десятки и даже в сотни раз выше, чем предельная годовая доза облучения согласно МКРЗ.

Исходя из гипотезы МКРЗ, должны были проявиться явные неблагоприятные эффекты для здоровья резидентов, которые были сильно напуганы и очень волновались. Но, к счастью, не обнаружено никаких неблагоприятных эффектов, а отмечены только благоприятные (или гормезис, согласно Т.Д. Лаки (T.D. Luckey) {86}.

Обнаруженный гормезис был настолько сильно выражен, что создавалось впечатление как бы образования иммунитета против раковых образований и других болезней. Непосредственная смертность от рака у резидентов составила всего 3,4% (три и четыре десятых процента) по сравнению со средним показателем для всего населения Тайваня. Наследственные дефекты и другие заболевания также значительно снизились.

Исходя из опыта радиационной защиты на Tайване можно с уверенностью утверждать, что острое облучение от ядерного оружия

418

или в результате несчастного случая является вредным, но хроническое облучение при использовании в мирных целях ядерной энергии всегда благоприятно, причем подобное воздействие способно повышать устойчивость к раковым образованиям и другим заболеваниям. Работники ядерной отрасли и население не только не должны бояться хронической радиации, но даже приветствовать ее, а рекомендации МКРЗ, безусловно, следует пересмотреть.

1. ЭФФЕКТЫ ОБЛУЧЕНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ, ОБНАРУЖЕННЫЕ НА АЭС

Первая единица ядерного реактора начала функционировать в 1978 г. Ныне имеются шесть функционирующих единиц, вырабатывающих приблизительно 30% всего электричества на Tайване, а к 2005 г. будут введены в строй еще две единицы [2]. Начиная с появления АЭС на Tайване, политика радиационной защиты, ее стандарты и меры строго следовали рекомендациям МКРЗ. Ежегодный предел дозы для работников ядерной энергетики составлял 50 мЗв, а для населения — 5 мЗв. Поскольку, как утверждает МКРЗ, любая малая доза радиации вредна и неблагоприятные эффекты могут экстраполироваться до нулевой дозы, люди на Tайване всегда боялись радиации и требовали от властей всячески избегать любого необоснованного облучения.

Принцип ALARA всегда указывает на получение возможно меньшего облучения. Утилизация радиоактивных отходов и дезактивация стали опасными работами, на которые выделен огромный бюджет. Оказалось однако, что уровень индивидуальных доз было легко выдерживать ниже рекомендованных пределов, и 20-ти-летний опыт продемонстрировал, что ежегодная доза, полученная работниками, в среднем составляла около 1,5 мЗв (дозиметрия TLD), а ежегодные дозы для населения в районе АЭС имели средние значения около 0,015 мЗв (на основе детекции в окружающей среде) [3].

Ежегодная коллективная доза, полученная работниками и населением, была около 3,4 человеко-зивертов. Ежегодная коллективная доза, полученная всем населением от ЕРФ и других источников радиации на Tайване, составила около 42.000 человеко-зивертов, то есть, в 10.000 раз больше, чем от АЭС.

Новое измерение радиации в окружающей среде показало, что облучение, получаемое населением от работающих на угле электростанций в сотни раз больше, чем облучение от АЭС. Если радиация, независимо от того, насколько она мала, действительно вредна, то вред от АЭС слишком мал, чтобы сравниться со вредом от ЕРФ и других источников радиации. Даже если бы на Tайване не имелось ни одного ядерного реактора, лучевая опасность для людей все

419

равно бы осталась. Но люди на Tайване всегда боялись радиации от АЭС и всегда были против них. Это неблагоразумно и печально, что они предпочитают иметь угольные электростанции, которые могут производить сильные и вредные химические загрязнения, отражающееся на здоровье, выбрасывать огромное количество двуокиси углерода, ведущего к парниковому эффекту, и даже могут приводить к более сильному облучению населения, чем АЭС.

Рекомендации МКРЗ способны побудить людей получать облучение до определенного предела дозы, но они не помогают уменьшать неблагоприятные эффекты радиации на здоровье. Приводят ли малые дозы и облучение в очень малых дозах, обусловленные работой АЭС, к неблагоприятным для здоровья человека эффектам, также является проблемой, которая определенно не может быть выяснена только на Tайване. Однако на Tайване произошел непредвиденный и необычный случай с загрязнением квартир 60Co, в результате которого населением была получена огромная доза радиации. Этот случай служит кратким доказательством проблемы воздействия относительно малых доз на здоровье. Указанный важный опыт Tайваня и является главным предметом представленной статьи.

2. РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЙ И КЛИНИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ НА ТАЙВАНЕ

До сих пор на людях никогда не было проведено никакого радиобиологического и клинического эксперимента, целью которого было бы изучение вопроса о том, приводит или нет радиация в низких дозах к неблагоприятным эффектам для здоровья человека. В то же время, дебаты среди научного сообщества на данную тему идут в течение десятилетий. Ситуация, когда низкодозовое облучение, полученное от загрязнения квартир 60Co (которое весьма вредно отражается на здоровье), может дать некоторые ответы на указанные выше вопросы, поскольку загрязнение охватило 1700 квартир, причем 10.000 резидентов получили огромную дозу за 10–16 лет. То есть, все было почти так же, как если бы проводился радиобиологический и клинический эксперимент над людьми. Область эксперимента, люди, получившие дозу облучения, дозиметрия и оценка дозы, наконец — анализ эффектов на здоровье у людей описаны ниже.

2.1. Экспериментальный участокЭкспериментальный участок являлся, конечно, квартирами,

загрязненными 60Со. Часть (или части) источника 60Со были случайно смешаны с металлическими отходами, расплавленными на заводе, а изготовленные стальные бруски для железобетона использованы при строительстве зданий.

420

Большинство зданий было разделено на приблизительно 1700 загрязненных квартир жилого фонда и на остальные части, используемые для общественных целей. Первая загрязненная квартира обнаружена в июле 1992 г., затем около сотни — в том же 1992 г., в 1993 г. — снова более сотни. Общее количество составило: в 1995 г. — 896, в 1996 г. — 1206 и в 1997 г. — 1277. Программа обследования большого масштаба была закончена в 1998 г., когда число квартир увеличилось до 1700. Согласно оценке AEC, имеется до 30% неизвестных, пока еще неоткрытых загрязненных квартир [4], так что всего может быть затронуто до 2000 квартир. Большинство квартир расположены в г. Тайбэе149, а другие находятся в его пригородах.

2.2. Число индивидуумов в экспериментеКогда были обнаружены загрязненные здания, то число

резидентов в них, их возраст и пол не были зарегистрированы полностью. Таким образом, их число можно оценить только приблизительно. Если включить туда людей, получивших облучение только в течение короткого времени пребывания в зданиях (например, в офисах или школах), то общее число людей может быть очень большим. В эксперименте рассматриваются, главным образом, резиденты, которые жили в течение многих лет в квартирах и получили значительное облучение. С того момента, как в июле 1992 г. были впервые обнаружены загрязненные квартиры, регистрировалось число резидентов с ежегодной дозой более 5 мЗв, и о них информировали AEC для проведения медицинской экспертизы. Количество таких резидентов, по оценке Министерства здравоохранения, было следующим [5]: квартиры с ежегодной дозой более 5 мЗв составили (согласно AEC), около 20% [1, 2, 4–6], а общее количество резидентов в загрязненных квартирах могло насчитывать около 9000 (1800 x 100/20 = 9000).

Число людей в общественных зданиях, таких, как офисы и школы, трудно оценить, но если подобные люди решат, что они облучились, то сами внесут себя в список жертв радиации. Если мальчик когда-либо побывал в загрязненной комнате детского сада, а затем умер от лейкоза, то об этом обязательно будет сообщено СМИ, и мальчик будет признан жертвой радиации. Если 1000 людей внесены в список этой когорты, то общее число людей, участвующих в эксперименте, должно увеличиться до приблизительно 10.000. Конечно, не все резиденты жили в своих квартирах по 16 лет. Кто-то мог выехать. Но в некоторых квартирах, возможно, проживало более одного семейства, поэтому число можно удвоить. Для простоты в этом

149 . Столица, Taipei.421

эксперименте будет использоваться величина 10.000 как наиболее приемлемая.

422

2.3. Длительность экспериментаВсе загрязненные здания были построены в 1982–1984 гг., но

приблизительно 90% из них было полностью закончено в 1983 г. [4], так что 1983 г. может быть расценен как начало облучения. Поскольку загрязненные квартиры постепенно обнаруживались начиная с июля 1992 г., то большинство резидентов жило в загрязненных квартирах в течение 10–16 лет. Таким образом, длительность эксперимента весьма велика, а суммарные дозы очень значительны. Отсюда можно сделать вывод, что было достаточно легко провести наблюдения за эффектами для здоровья. Из-за длительности опыта, 160.000 человеко-лет кажется вполне достаточной величиной для статистики. Исходя из того факта, что некоторые из резидентов в сильно загрязненных квартирах выезжали-приезжали, величину человеко-лет можно было бы уменьшить, но большинство этих людей все еще жило там в 1999 г., причем были обнаружены и некоторые дополнительные квартиры. Таким образом, значение в 160.000 человеко-лет может быть использовано.

2.4. Определение степени облучения в экспериментаЗагрязненные 60Со стальные бруски использовались главным

образом в специфических местах зданий, неоднородно распределенных, поэтому радиацию, излучаемую от загрязненных зданий, также нельзя унифицировать. В связи с этим, оценки уровня (мощности) дозы и самих доз потребовали времени. Имелись также здания, не используемые для проживания, и с ними было труднее применительно к радиационным измерениям. Когда обнаружили загрязненные здания, «Институтом исследования ядерной энергии» (INER) была организована техническая команда с задачей определить уровень дозы и величину ее. Радиация регистрировалась с помощью натрий-йодного дозиметра -излучения, а уровень дозы определялся с стандартным пластиковым -дозиметром, градуированным в единицах зивертов (with a quick response sodium iodide gamma survey meter and dose rate was sur-veyed with a standard plastic gamma survey meter adjusted in Sv units).

Ежегодные дозы были тщательно оценены со стандартной процедурой, основанной на 12-ти часах нахождения в гостиной комнате, 8-ми часах в спальне и 4-х часах в других помещениях с максимальным уровнем дозы в зоне наиболее вероятного пребывания. Ежегодные дозы, полученные этим путем, относились ко стандартному резиденту, без возраста и пола. Они были теоретическими и консервативными, но применялись только для превентивных мер (remedial measures) применительно к загрязненным квартирам. Когда дозы использовались для анализа эффектов на здоровье у резидентов, они модифицировались и оценивались с начала года.

423

2.5. Оценка доз у резидентовПри анализе эффектов на здоровье резидентов их

индивидуальные и коллективные дозы должны были быть известны заранее. Индивидуальная доза может быть получена через реконструкцию дозы путем просьбы к людям поносить TLD-дозиметр в квартирах, чтобы измерить дозы в течение некоторого времени, а затем вычислить полные дозы. Коллективные дозы могут быть получены суммированием индивидуальных доз резидентов. Имелись многочисленные исследований по реконструкции доз, проводимые на Tайване, но, помимо реконструкций, осуществленных конкретными людьми в конкретных квартирах, никаких окончательных данных все же получено не было [7–10].

Для оценки дозы методами биологической дозиметрии, используемыми для радиационных несчастных случаев, было собрано много образцов крови от резидентов в сильно загрязненных квартирах. Проведен цитогенетический анализ, с помощью которого, однако не удалось точно определить никакой дозы, даже у резидентов с высокими годовыми дозами [11–13].

Простой и практический метод, основанный на теоретических ежегодных дозах, предложенный «Институтом исследования ядерной энергии» (INER), использовался в этом эксперименте для определения индивидуальных и коллективных доз. Согласно правительственному регламенту [14], загрязненные квартиры были разделены на три категории: Сильное загрязнение с ежегодной дозой более 15 мЗв. Среднее загрязнение с ежегодной дозой 5–15 мЗв. Легкое загрязнение с ежегодной дозой менее 5 мЗв.

Загрязнение с ежегодной дозой более 1 мЗв практически не рассматривалось. Исходя из статистики AEC на конец 1996 г. приблизительно 10% квартир принадлежало к сильному загрязнению, 10% — к среднему загрязнению и около 80% — к слабому загрязнению, с самой высокой ежегодной дозой до 160 мЗв [6], так, что средняя годовая доза для высшей категории загрязнения составила приблизительно 87,5 мЗв {(160 + 15)/2 = 87,5}, для средней категории — 10 мЗв {(15 + 5)/2 = 10}, и для легкой категории — 3 мЗв {(5 + 1}/2 = 3}.

Средняя доза для всех резидентов была около 12,15 мЗв: (87,5 x 0,1 + 10 x 0,1 + 3 x 0,8 = 12,15).

Но при анализе лучевых эффектов на здоровье резидентов дозы надо было проследить ретроспективно к начальному 1983 г. На основе времени полураспада 60Со, равного 5,2 года, можно сделать вывод, что ежегодные дозы в первый год были в 6 раз выше. Ежегодная доза для тяжелого загрязнения составила 525 мЗв, для среднего загрязнения —

424

60 мЗв, для легкого загрязнения — 18 мЗв, а среднее число для годовой дозы у всех резидентов было 72,9 мЗв (12,15 x 6 = 72,9 мЗв). Но все указанные дозы были только теоретическими и консервативными. Корректирование с фактором модификации 0,7 для времени воздействия, фактором 0,95 для преобразования TLD, полученного из опыта «Института исследования ядерной энергии» (INER), позволили вывести окончательные дозы с учетом возраста и пола.

Таким образом, средняя годовая доза для всех резидентов составила 48 мЗв (72,9 x 0,7 x 0,95 = 48 мЗв), что приблизительно в 10 раз превышало пределы доз, регламентируемые МКРЗ, и было в 30 раз выше средней годовой дозы, получаемой работниками ядерной отрасли Tайваня. Индивидуальная доза, накопленная к 1999 г., составила в среднем 0,330 Зв, с самым высоким значением в 6,7 зивертов (оценено на основе периода полураспада 60Со в 5,2 года), а накопленная коллективная доза для всех резидентов составила 3300 Зивертов. Данные представлены в табл. 1.

Таблица 1. Годовые и аккумулированные дозы, полученные облученными резидентамиКатегория загрязнения

Количество человек

Средняя годовая доза в первом году — 1983 (мЗв/год)

Индивидуальная доза к 1998 г. (Зв)

Коллективная доза к 1999 г. (человеко-зивертов)

Тяжелая 1000 (10%) 525 3,60 3540 для около 50% резидентов, переселенных (relo-cated) после 1993 г.

Средняя 1000 (10%) 60 0,42 420Слабая 8000 (80%) 18 0,13 1040Загрязнение в среднем

10.000 73 0,50 5000

Загрязнение модифицированное

10.000 48 0,33 3287

425

3. ЭФФЕКТЫ НА ЗДОРОВЬЕ, НАБЛЮДАЕМЫЕ В КЛИНИЧЕСКОМ РАДИОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

10.000 резидентов, живущих в квартирах, за 10–16 лет получили весьма значительное облучение, поэтому неблагоприятные для здоровья лучевые эффекты должны были отчетливо проявиться. Однако результаты оказались совершенно неожиданными, поскольку обнаруживались только благоприятные гормезисные эффекты. Если бы не было такого уникального случая, то не было бы никаких подобных экспериментов. И результаты воздействия хронического облучения на здоровье человека никогда не стали бы известны.

3.1. Не обнаружено детерминированных повреждающих эффектов у резидентов

Когда о резидентах в загрязненных квартирах с теоретическими годовыми дозами более 5 мЗв стало известно, была информирована AEC, чтобы запланировать исследования в назначенных больницах. Тайбэйские городские власти оповестили резидентов в квартирах с дозой более 1–5 мЗв, чтобы они прошли медицинскую экспертизу. Но в результате не было найдено никаких вредных детерминированных эффектов, хотя некоторые из полученных доз достигали нескольких зивертов. Несмотря на то, что наблюдался ряд симптомов заболеваний, даже случаи рака150, они не могут быть связаны с последствиями облучения. Когда резиденты в сильно загрязненном здании предъявили иск правительству на компенсацию, требуя ее за некоторые перенесенные болезни, больницы не смогли свидетельствовать, что данные патологии индуцировала радиация.

Затем 13 резидентов из сильно загрязненного здания были посланы в “Mazda Hospital” в Хиросиме, чтобы подвергнуться той же самой медицинской экспертизе, что и для оставшихся в живых после атомного взрыва [13]. И там не было обнаружено никаких детерминированных повреждений. Если эффекты на здоровье хронической радиации, полученной резидентами, были те же самые, как после острого облучения от взрыва атомной бомбы, следовало бы ожидать значительного количества случаев детерминированных патологий, причем должны были бы встречаться и смертные случаи.

3.2. Не обнаружено цитогенетических поврежденийНеблагоприятные эффекты радиации на здоровье человека

часто связаны с повреждением хромосом, которое может быть проанализировано наблюдением за частотой дицентриков, транслокаций и микроядер, причем отмечаются зависимости «Доза —

150 . Это не детерминированный, а стохастический эффект облучения.426

эффект». Хромосомный анализ показал, что цитогенетические изменения имели место у оставшихся в живых после атомных взрывов в Японии, а также у людей, получивших облучение в Чернобыле.

Когда резиденты были посланы в больницы для медицинской экспертизы на хромосомный анализ, их ежегодные дозы составляли более 10 мЗв. Но в большинстве сообщений, изданных в научной прессе и в “AEC annual R&D”151 указано, что не имелось никакой более высокой частоты аберраций хромосом и не отмечено никакой зависимости эффектов от полученной дозы [1, 11, 12]. Только одна группа авторов обнаружила, что частота микроядер у резидентов была выше, чем в когорте контроля, и интерпретировала эффект как повреждающий [13]. Таким образом, хроническое облучение, полученное в загрязненных зданиях, отличалось от острого воздействия в результате атомного взрыва по цитогенетическим критериям.

3.3. Результаты исследования здоровья, противоречащие гипотезе ЛБК

На основе теории МКРЗ [16], после получения столь больших доз смертность от рака и наследственные дефекты должны ощутимо увеличиться, но они, напротив, резко снизились. Коллективная доза в 3300 человеко-зивертов, накопленная 10.000 резидентов, должна была привести к избыточным 166-ти случаям смерти от рака и к 21-му наследственному дефекту в будущем (исходя из частоты летальности для рака в 5/100 Зв и частоты наследственных дефектов в 1,3/100 Зв согласно МКРЗ [16]). Солидные раки не могли быть обнаружены в настоящий момент, но число в 25% смертных случаев от лейкозов, основанное на опыте взрыва атомного бомбы, через 16 лет должно было бы проявиться. У резидентов имелся, однако, только один случай лейкоза, против 4–5 спонтанных (в контроле). Наследственные дефекты также не только не увеличились, но даже оказались сниженными. Эти результаты полностью противоречат гипотезе МКРЗ, основанной на ЛБК.

3.4. Обнаружены только благоприятные эффекты на здоровье резидентов

Если благоприятные эффекты, или гормезис, рассматривать как способность хронического облучения улучшать здоровье, то гормезис легко обнаружить. Когда резидент перемещался в загрязненные 60Со квартиры, эффекты индуцировались немедленно и сразу же отмечалось подавление раковых образований.

151 . Ежегодное издание AEC.427

Средняя спонтанная частота смертности от рака для населения в 1983–1999 гг. составляла на Тайване 108 человек на 100.000 людей в год [15]. Если основываться на этой частоте, то должно было иметься 173 резидента, умерших от рака за указанный период (108/100000 x 10000 x 16), однако фактически имелись только 6 смертных случаев, обусловленных раком, поэтому смертность от рака резидентов, живущих в загрязненных квартирах составила только 3,7 человек /100.000 в год (6/1000 x 16 = 3,7/100.000). Поскольку рак дает самую высокую смертность у населения {87}, отчетливый гормезисный эффект хронической радиации эффективно подавил смертность от раковых образований у резидентов, в результате чего частота смертности от рака у них составила всего 3,4% по сравнению с показателем всего населения (3,7/108 = 0,034).

Исходя из ситуации на Tайване, согласно данным исследований и сообщениям BEIR должны иметься 60 врожденных уродств у детей в возрасте до 16 лет, однако были найдены только 3 врожденных сердечных болезни. Когда радиация воздействует на людей, стохастические эффекты облучения обнаружить нелегко, однако гормезисное действие излучения наблюдать достаточно просто, поскольку, если облучение произошло, гормезис начинает предотвращать развитие раковых образований и наследственных патологий.

3.5. Хроническое облучение может быть применено для повышения устойчивости к раку и наследственным заболеваниям

Ныне гормезис широко известен. Но все еще не имеется никаких определенных доказательств его применительно к людям. Опыт с резидентами загрязненных 60Со зданий обеспечил такие твердые доказательства. И гормезис, индуцированный у резидентов хроническим воздействием радиации, был настолько силен, что может быть использован для повышения устойчивости к раковым образованиям и наследственным заболеваниям.

Все исследования, рассматривающие радиацию только как вредный агент, должны быть прекращены, а выполнение работ по изучению благоприятности хронического облучения, выражающейся в подавлении раковых образований и наследственных аномалий, должно быть немедленно начато радиационными и медицинскими учреждениями Tайваня и других стран мира.

Гормезисные эффекты на здоровье, наблюдавшиеся у облученных резидентов, представлены в табл. 2.

4. СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ РАДИАЦИОННЫМИ ИНЦИДЕНТАМИ И ЭКСПЕРИМЕНТАМИ

428

Случай с загрязненными 60Co квартирами, или радиобиологический эксперимент на людях Tайваня, уникален; индивидуальные и коллективные дозы облучения, полученные в этом эксперименте, относительно велики, радиация происходила только от -излучения 60Со, отсутствовало воздействие нейтронов, радона и продуктов его распада, лучевая дозиметрия и оценка доз были весьма точными. Сравнение с другими мировыми инцидентами или экспериментами может обеспечит добавочную информацию для понимания истинной картины эффектов радиации на здоровье.

Таблица 2. Гормезисные эффекты, отмеченные для облученных резидентовОбщее количество резидентов

Коллективная доза в 1998 г. (человеко-зивертов)

Спонтанные смертность от раков и наследственные дефекты (1982–1999 г.)

10.000 3300 173 рака;4–5 лейкозов;60 наследственных патологий

Смертность от рака и наследственные дефекты на основе прогноза МКРЗ (1982–1999 гг.)

Обнаруженные случаи рака

Обнаруженное число наследственных дефектов

207 раков (14 солидных); 81 наследственная патология

6 лейкозов: только 3,4% от спонтанных раков

3 наследственных патологии; только 05% от врожденных патологий

4.1. Взрыв атомной бомбы в ЯпонииКак следует из сообщения RERF [17], у большинства

выживших из когорты с дозой менее 5 мЗв также отмечались благоприятные для здоровья эффекты, хотя и не значимые статистически. У резидентов в загрязненных квартирах со средней дозой в 0,33 Зв проявились сильные благоприятные для здоровья эффекты. Когда у выживших после атомной бомбы (острое радиационное воздействие) дозы повышались до диапазона более 2 зивертов, отмечались значительные стохастические эффекты: 50%-й избыток случаев солидного рака и 93%-й избыток лейкозов. Число

429

резидентов в сильно загрязненных квартирах на Тайване было меньше (was bibber), чем выживших после атомной бомбы, а индивидуальная доза у резидентов составила около 3,6 зивертов, однако не только не было добавочных случаев рака, но отмечался сильный гормезис, причем общая смертность от рака у резидентов составила только 3,4%, а для лейкозов — 25% от ожидаемых спонтанных величин. Можно сделать вывод, что эффекты для здоровья острого и хронического облучения совершенно противоположны.

430

4.2. Опыты с высоким ЕРФ в Yangjiang, КитайРезультаты обследования населения в области с высоким ЕРФ в

Yangjiang в Китае часто цитируются как иллюстрация к влиянию на здоровье низкоуровневого облучения [18]. При этом число людей в населении провинции намного больше, чем число резидентов в загрязненных квартирах, но ежегодные индивидуальные и коллективные дозы для населения в Китае намного меньше доз, полученных резидентами за экспериментальный период. Смертность от рака в области с высоким ЕРФ оказалось несколько меньшей, чем для всего населения, но смертность от рака у резидентов в загрязненных квартирах на Tайване уменьшилась более чем на 96%. Это указывает, что благоприятные эффекты хронической радиации могут быть пропорциональны дозам.

4.3. Другие мировые экспериментыПри несчастных случаях с выбросом радиоактивности в 1957 г.

на Урале смертность от рака облученных людей была снижена. Имеется также много сообщений относительно лучевых доз, полученных работниками ядерной отрасли в Америке, Канаде, Англии и на Tайване. Данные дозы были тщательно измерены и зарегистрированы, и они имеют бóльшие значения, чем дозы, полученные населением от других источников радиации. Смертность от рака у работников ядерной отрасли также была снижена. Индивидуальные и коллективные дозы для резидентов в загрязненных 60Со квартирах были намного большими, чем все указанные дозы для ядерных работников, а смертность от рака у резидентов также снижалась намного сильнее, чем у работников ядерной отрасли. Это снова указывает, что благоприятные эффекты хронической радиации пропорциональны полученным дозам.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕРадиационные эффекты на здоровье, наблюдаемые в случае

загрязнения 60Со, противоречат гипотезе МКРЗ. Эти эффекты имеют только благоприятный характер, в результате чего значительно повысилась устойчивость к раковым образованиям и к наследственным заболеваниям. Конечно, в эксперименте имеется некоторая неопределенность, поскольку он выполнялся вслепую в течение 10–16 лет. Необходимо обсудить следующие аспекты подобной неопределенности.

5.1. Тотальная смертность от рака у резидентовСуммарное количество смертных случаев от рака у резидентов

в загрязненных квартирах, которое составило всего 6 смертных случаев, является уникальным и необъяснимым (seemed dramatic and unreason-

431

able). Правительство не приняло во внимание данный факт, не использовало его для углубленного изучения, и никаких действий не было предпринято [19]. Поскольку правительство не имеет никакой другой информации, кроме числа смертных случаев от рака, полученных из «Ассоциации жертв радиации» (Radiation Victim; Отчет по медицинской экспертизе резидентов), а также из сообщений различных СМИ Tайваня, то указанные два источника были единственными. Маловероятно, однако, что приведенное число смертных случаев от рака в Отчете и в СМИ могло значительно отличаться.

Если бы число было большим, то «Radiation Victim» и СМИ никогда бы не использовали меньшие числа. Если люди способны выдвинуть обвинение, что их облучали радиацией, и они могут потребовать компенсацию от правительства, то число таких людей сильно увеличивается. Так, известно, что RCA фабрика на Tайване закрылась десять лет назад, когда ее служащие обвинили RCA в химическом загрязнении, причем они сразу же внесли в список 59 смертных случаев от рака, произошедших за весьма короткий период времени. Если бы число смертных случаев от рака среди 10.000 резидентов в загрязненных квартирах через 16 лет после начала воздействия также составило бы, к примеру, 59 (несмотря на крайнюю маловероятность данного предположения), данный факт все равно бы не изменил вывода нашего эксперимента, который заключается в том, что хроническое облучение благоприятно для людей, и что оно может повышать устойчивость к раковым образованиям.

5.2. Радиационные дозы, полученные резидентамиЭффекты на здоровье, индуцированные облучением, сильно

зависят от полученных доз. Оценка доз на основе технологии «Института исследования ядерной энергии» (INER) была разумна и надежна. Даже если оценки доз в нашем эксперименте не являлись столь совершенными, все же было сделано большое количество реконструкций доз. Поэтому величина доз не может сильно повлиять на окончательное заключение. При дозах, составляющих одну треть от консервативной дозы, установленной INER, значительный эффект радиационного гормезиса все еще резко снижает суммарное количество солидных раков и наследственные болезней, хотя механизм гормезиса и зависимость «Доза — эффект» для здоровья этом эксперименте не ясны. Необходимы дальнейшие исследования.

5.3. Общее число резидентовПравительство не фиксировало полностью число резидентов,

их возраст и пол, но не имеется никаких значительных различий с 432

нашим обследованием. Информация от облученных резидентов показала, что их число может приближаться к 15.000. В нашем эксперименте, даже если бы их было только 5000, данного количества все равно оказалось бы достаточно для хорошей эпидемиологической статистики. Поэтому увеличение числа резидентов не должно сильно отражаться на окончательном заключении. 1500 зивертов суммарной дозы, полученных по крайней мере 5000 резидентов в течение 16-ти лет, привели к гормезису и отчетливо продемонстрировали неправомерность гипотезы МКРЗ, основанной на ЛБК.

5.4. Сопутствующие факторы в экспериментеРезиденты, живущие в зданиях, были такими же людьми, как и

остальное население Tайваня, в особенности того же самого города Тайбэя, где находилось большинство загрязненных зданий. Таким образом, не имеется никаких специфических сопутствующих факторов. Эффекты на здоровье, наблюдаемые у резидентов в загрязненных зданиях, могут, поэтому, свободно сравниваться с показателями всего населения Tайваня.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИРадиобиологический эксперимент на Тайване является весьма

корректным; наблюдения за эффектами на здоровье было гораздо легче проводить, чем в случае пострадавших после атомных взрывов в Японии и после других мировых ядерных инцидентов.

Наши окончательные выводы следующие: острая радиация — вредна; высокие дозы ее — еще вреднее. Хроническая радиация, напротив, приводит только к благоприятным эффектам на здоровье типа гормезиса, причем высокая доза более благоприятна (higher dose has the more benefits). После хронического воздействия повышается устойчивость к канцерогенезу и наследственным заболеваниям.

Таким образом, работники АЭС и население не только не должны волноваться по поводу облучения, но даже приветствовать его. Затраты на переработку радиоактивных отходов и дезактивацию могут быть сэкономлены или значительно снижены, а хроническая радиация должна использоваться как инструмент повышения устойчивости к различным заболеваниям.

Резиденты в загрязненных 60Со зданиях на Tайване перенесли большие невзгоды, связанные с крайним беспокойством за свое здоровье и собственность, но они продемонстрировали различие между острым и хроническим облучением. Выявленные закономерности являются истинными фактами хронического радиационного

433

воздействия. Для оценки достойных вкладов, сделанных всеми резидентами в эксперимент, нами рекомендуется следующее.

434

6.1. Продолжить исследования эффектов хронического облучения на здоровье

Случайно и в результате совпадения обстоятельств обнаружены эффекты хронической радиации на здоровье. Исследования должны продолжаться для подтверждения сделанного открытия и для лучшего понимания связи между дозами и гормезисом, для изучения различных видов излучения, для выяснения правомерности ЛБК и того факта, имеет ли хроническая радиация другие выгодные эффекты, например, при заболеваниях сердца и сердечно-сосудистой системы, при диабете и т.д.

6.2. Ревизия политики радиационной защиты, ее стандартов и мер

Поскольку хроническое облучение приводит к гормезисным эффектам, то, в случае воздействия на работников ядерной отрасли и на население, вся политика радиационной защиты, ее стандарты и ее меры должны быть пересмотрены. Люди должны быть так проинформированы, чтобы они приветствовали хроническое облучение, а расходы по радиационной защите, по переработке радиоактивных отходов и их дезактивации должны быть сэкономлены или снижены.

6.3. Выполнение работ, связанных с повышением устойчивости к заболеваниям после хронического облучения

Поскольку рак является главным показателем смертности и увеличивается у людей с самой высокой скоростью, а хроническая радиация имеет сильные гормезисные эффекты, то ее следует использовать для повышения устойчивости к раковым образованиям. Исследования R&D152 на предмет того, как спроектировать облучение и как применять его по отношению к людям, должны быть выполнены как можно раньше. Можно предположить, что попутно будет получено повышение иммунитета и к другим заболеваниям.

6.4. Факт, что хроническое облучение всегда выгодно, должен быть признан во всем мире

Инцидент с загрязненными 60Со квартирами на Tайване доказал, что эффекты на здоровье хронического и острого радиационного воздействие совершенно различны. Полученные сведения более важны, чем информация о пострадавших в результате атомных взрывов в Японии. Наши данные вносят вклад в промышленное получение ядерной энергии, но, главное, они очень важны для благосостояния людей. Любое преднамеренно или

152 . Орган при AEC.435

непреднамеренное игнорирование факта благоприятных эффектов хронического облучения не только безнравственно, но вредно для человеческого общества.

ЛИТЕРАТУРА1. The annual report and the annual R&D achievements symposium of AEC,

Executive Yuan, 1998.2. The daily news reporting in media on nuclear power plant No 4, 1999.3. J.I. Huang et al. The radiation protection and environmental detection for

nuclear power plants of Taiwan Power Company, INER quarterly, 22, p 32-44 July, 1987.

4. The contamination source analysis report (edition V), 1997 and the annual report, 1998 AEC, Executive Yuan.

5. Information released by AEC to the daily news papers, 20 Sept,.19986. Radiation hazard explanation to public by AEC in Ze-li daily News, 22

Dec 1996.7. W.L. Chen, C.C. Liao. M. T. Wang, and F.D. Chen (1998) Preliminary

study of dose equivalent evaluation for residents in radioactivity contami-nated rebar buildings, Appl. Radiat. Isot. Vol. 49. No 12, p 1641-1647, 1998.

8. C. J. Tung, T. C. Chao, T. R. Chen, F. Y. Hsu, L T. Lee, S. L. Chang, C.C. Liao, and W. L. Chen (1998) Dose reconstruction for residents living in Co-60 contaminated rebar buildings, Health Phys. 74(6): 707 -713; 1998

9. W. P. Chang, C. C. Chan and J. D. Wang (1997) Co-60 contamination in recycled steel resulting in elevated civilian radiation dose: cause and chal-lenges. Health Phys. 73(3): 465-472; 1997.

10. J. S. Lee, S. L. Dong, W. P. Chang and C. C. Chan (1997) Evaluation of the external Dose equivalent with TLD from residents in radiation-con-taminated buildings. Appl. Radiat. Isot. Vol. 00 No.00, pp000-000, 1997.

11. W. L. Chen. C. L. Taur. J. J. Tai. K.D. Wuu, S. Wang-Wuu (1997) Chro-mosomal study in lymphocytes from subjects living or working in build-ings constructed with radioactively contaminated rebar, Mutation Re-search 37,1997.

12. M. S. Ma, L. H. Chen, M. D. Chen and W. L. Chen (1998) The biological dose evaluation on chromosome aberration analysis of residents of rad-contaminated buildings, Nuclear science Journal, Vol.35 No. 6, pp. 447-452, Dec., 1998.

13. W. P. Chang, B. F. Hwang, D. Wang and J. D. Wang (1997) Cytogenetic effect of low-dose, low-dose-rate gamma radiation in residents of irradi-ated building, Lancet 1997; 350: 330-333

14. The regulation for preventive measures and management plans for inci-dent of radioactivity contaminated buildings, AEC, Executive Yuan, Dec. 1994.

436

15. The annual health and vital statistics of Taiwan by the Departments of Health, Executive Yuan.

16. ICRP publication 60, Recommendation of the international commission on radiological protection, 1991.

17. Pierce, Yukiko Shimizu, D. L. Preston. Michael Vaeth and Kiyohiko Mabuchi (1996) Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Repot 12, Part 1. Cancer: 1950-1990. Radiation Research 146. 1-27, 1996.

18. Wei Luxin, et al. High background radiation research in Yang-Jiang, China (1972-1986) revised 1996.

19. The letters from the Department of Health of Executive Yuan: 1, 86018459, dated 25 Apr. 1997. 2, 86028525, dated 17 Jun. 1997. 3, 86074105, 26 Dec. 1997. and 4, 87071105, dated 16 Dec. 1998.

437

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ВЫСТУПЛЕНИЕ НА СИМПОЗИУМЕRoland MasseПрезидент SFEN, Париж

Masse R. Synthesis and Conclusion. In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000/ Elsevier Science B.V. P. 79–82.

Roland MassePresident de la SFENSFEN 67 Rue Blomet, 7 515 Paris/France

Несмотря на то, что конференция имела дело со многими аспектами воздействия низкоуровневой радиации, включающими естественную радиацию, излучения от аппаратуры и воздействия при биомониторинге, а также с изменениями, индуцированными в минисателлитах облученных родителей, обсуждение не привело к единому мнению относительно использования ЛБК для оценки риска и контроля над ним.

Как сообщалось рядом авторов, неблагоприятные эффекты облучения рассматриваются с начала XX столетия, и уже в 1928 г. мероприятия по контролю (нормированию) на рабочем месте начали рекомендоваться МКРЗ для радиологов и техников. Тогда казалось, что чрезмерное облучение должно заканчиваться увеличенным риском развития лейкозов. Начиная с указанного времени, принципы оправдания, оптимизации и ограничения индивидуальных доз, осуществлявшиеся по рекомендациям МКРЗ, были руководством к действию для предотвращения детерминированные и ограничения стохастических эффектов до таких низких величин, которые разумно достижимы.

Эпидемиология подвергавшихся воздействию человеческих групп — главный источник данных для оценки уровня риска, связанного с облучением, но ниже некоторых уровней воздействия никакой избыточный риск не может быть доказан. До сих пор, и с точки зрения статистики, и с точки зрения исследований основных механизмов индукции рака, разумным считалось заключение МКРЗ, что линейная, или пропорциональная зависимость «Доза — эффект» не может быть исключена при оценке риска рака, индуцированного облучением в малых дозах. ЛБК применялась для объяснения рекомендаций в области радиационной защиты: она предполагает, что единственный фотон, взаимодействующий в пределах единственной молекулы ДНК, имеет малую, но конечную вероятность индукции канцерогенного события.

438

Подобное соображение отчетливо показывает, что отсутствие нулевого риска является выбором МКРЗ и основой его рекомендаций, имеющих общественную приемлемость, а именно «Нормативов (stan-dards) защиты человека без незаконного ограничения полезной деятельности, связанной с облучением» (МКРЗ, 1991–1999 гг.).

Очевидно, однако, что указанная цель не была достигнута. Обыватели или нормирующие (контролирующие) органы забыли, что, помимо постоянного риска рака на единицу воздействия, имеются еще многие следствия облучения, причем канцерогенез, в терминах биологии, является наихудшим сценарием из всех. Были недопустимо предсказаны, например, десятки тысяч раковых новообразований, относящихся к Чернобылю, с помощью простого суммирования ничтожных индивидуальных фракций [доз] до коллективной дозы всей мировой популяции с последующим умножением этой дозы на имеющийся коэффициент риска.

От ранних молекулярных событий в нормальной клетке до экспансии канцерогенного клона линейный ответ на дозу облучения — очень маловероятное последствие (из-за сложности механизмов канцерогенеза), но одной из причин, почему ЛБК была популярна, являются восторженные фантазии 1980-х гг., когда использовался анализ стоимости (затрат) применительно к здоровью и к принятию решений по защите окружающей среды. Этот подход, который включает вычисление денежно-кредитной ценности человеческого здоровья для оценки выгод, полученных от устранения воздействия, был предложен как рациональный инструмент для достижения общественно-приемлемого риска, причем на основе идентификации наиболее высоко оцененного использования потенциальных ресурсов, которые ограничены по своей природе. Некоторым образом это позволило лицам, принимающим решение, стать независимыми от технических экспертов. Быстро выяснилось, однако, что сей благой принцип достиг своих пределов, и было осознано, что сосредоточение на экономической эффективности не позволяет изменять распределение ресурсов.

Особенно это стало очевидным, когда Covello отметил в 1988 г., что «если сбережения, полученные от осуществления наиболее эффективного набора мероприятий, не используются, чтобы принести пользу тем, кто именно теряет от деятельности по указанному увеличению эффективности, надо предпочесть менее эффективный, но более равноправный выбор». Наконец, ЛБК и анализ «Стоимости выгоды» (Cost-Benefit analysis) способствовали неприятию увеличения риска у населения, так как указанные положения (ЛБК и «Стоимость выгоды») обращались с гипотетическими рисками как с фактическими. Затем хорошо организованными, хотя иногда и разношерстными

439

группами протеста были предложены в качестве альтернативы индивидуальные требования нулевого риска. Фактически «максимальная коллективная полезность» не рассматривается больше как приемлемая концепция для населения. Каждый день последних месяцев показал весьма ясно, что СМИ сосредоточились на индивидуальном риске, безотносительно того, насколько он мал или вообще гипотетичен. Это объясняет, почему МКРЗ сделал заключение, что пришло время для изменения политики и для отказа от злоупотребления коллективными дозами.

Ситуация на рабочем месте весьма различна, как подчеркивалось Murphy из Канады и Bennett из НКДАР; эпидемиология работников атомной индустрии находится на высоком уровне, и выполнение принципа ALARA153 было чрезвычайно выгодно в терминах «Ответственная осторожность» (Responsible Care). За редкими исключениями, это привело к справедливому доверию у работников атомной индустрии к ядерной промышленности. При таких обстоятельствах неудивительно, что увеличивающееся беспокойство относительно ЛБК закончится и «омолаживающими» исследованиями, и увеличением числа научных конференций по низким дозам и по низкоуровневому облучению. Для форумов Французской Академии Наук в 1998 г., конференции в Севилье в 1998 г., US Health Physics Society в Racine [Пенсильвания] в 1997 г., ICONE в 1999 г. в Японии характерны, главным образом, просвещающие обсуждения. Наш симпозиум в Версале, заканчивающийся сегодня, является несомненно одним из главных в этой области.

Ныне должны быть приняты в соображение несколько групп аргументов. Как отмечалось Tubiana и Kellerer, ЛБК остается гипотезой и не может достичь статуса факта; она подвергалась сомнению многими маститыми радиобиологами на данном симпозиуме (Rossi, Walinder, Pollycove, Trott, Koteles, Liu). Как указал Muckerheide, необходимо собрать данные, которые противоречат ЛБК. Мы можем добавить, что эти данные должны быть значимыми (validated), также как это должно быть сделано для данных, поддерживающих ЛБК. Не имеется никакой возможности для прогресса науки, если полученные научные сведения рассматриваются как догма, но не имеется также никакой причины полагать, что многократные ошибочные утверждения способны стать правдивыми просто по-волшебству: требуются строгие клинические испытания, чтобы показать, что низкие дозы могут вылечивать пациентов, а публикации в международных журналах необходимы для установления того факта, что многие биологические ответы не укладываются в ЛБК.

153 . «Столь низко, сколь разумно достижимо».440

Безотносительно важности эффектов, являющихся результатом клеточной гибели и мутационных событий, кажется ясным, что эти события недостаточны для понимания биологических эффектов радиации, и особенно — в малых дозах. Сложное взаимодействие стрессов и адаптивных ответов модифицирует клеточный риск и окружающую клетки среду; это было красиво проиллюстрировано Koteles путем простого цитогенетического анализа. Feinendegen & Roth отметили, что указанные процессы могут заканчиваться функциональным дефицитом или увеличенной резистентностью организма к различным стрессам, включая резистентность к не радиоактивным канцерогенным веществам. Это является важной областью будущего исследования, которое прояснит не только канцерогенные ответы, не укладывающиеся в ЛБК, но также и клинические изменения у пациентов после экспозиции, достаточно существенные, но едва ли объяснимые с позиций изменения иммунных функций и биоэлектрических процессов, как это предполагается нашими коллегами из Украины, Белоруссии, России и из других стран Восточной Европы после Чернобыля.

Одним из серьезных оснований для взгляда на функциональный, а не повреждающий эффект низких доз, как напоминает Cutter, является возможное терапевтическое использование тотального облучения тела в дозах, составляющих диапазон немногих десятков сГр. Достаточно давно была показана эффективность подобного облучения при терапии или adjuvant терапии неходжскинской лимфомы и, возможно, других типов опухолей (предложено в Японии — ICONE 99), а на настоящей конференции представлено Kim на примере экспериментального канцерогенеза. Указанный эффект может иметь место и при радоновой терапии, которая все еще является популярной во многих местах мира, но в действительности должна быть проконтролирована путем строгих клинических испытаний.

Увеличение продолжительности жизни животных, облученных в малых дозах, как полагают, показано еще в экспериментах Lorenz 1950-х гг. Этот вопрос остается противоречивым, и, как следует из обзора работ по адаптивному ответу прошлых лет на НКДАР в 1994 г., не было найдено обоснований указанному факту. Однако новые результаты Courtade, представленным здесь, подтверждают спорную интерпретацию данных Lorenz по вкладу малых доз в благоприятный эффект на продолжительность жизни мышей.

441

Теперь стало возможным понять то, что имеет место в действительности, причем с уверенностью, что диета, инфекции и иммунные функции не являются результатом предубеждения154.

Одна из наиболее интересных областей связана с возрастающим вниманием к радиационно-индуцированной нестабильности генома. Она позволяет облученным клеткам передавать своим потомкам способность накапливать мутации с более высокой частотой. Ключевым вопросом в сообщении Trott было то, что, наиболее вероятно, раковые клетки не являются непосредственным результатом начальных повреждений ДНК, инициированных радиацией.

Как подчеркивалось Mothersill, нестабильность генома наблюдается после воздействия низких доз, включая диапазон в несколько сГр для «клеток-свидетелей». Это указывает, что система детоксикации радикалов и митохондрии — более вероятные цели излучения, чем ДНК. Таким образом, индукция нестабильности генома является риском, и немалая его часть добавляется к риску, обусловленному повреждением ДНК. Нестабильность генома участвует в индукции рака и в индукции отсроченной гибели клетки. Главная проблема состоит в том, что мы не знаем точно, что это такое, как это случается и каковы точные последствия этого в терминах риска.

Имеется строгое доказательство, что эффект поля вносит свой вклад (и/или является следствием), и что цель может быть большей, чем одна клетка из-за многократной передачи клеточных сигналов. Данный факт настоятельно подвергает сомнению законность ЛБК и может помочь решить проблему мощности дозы как наиболее важного количественного показателя, связанного с индукцией рака. Указанное заключение поддерживается результатами экспериментов, выполненных Leonard по исследованию повреждений хромосом (этот привело к выбору МКРЗ значения 2 для фактора эффективности дозы и мощности дозы — DDREF).

Одной из особенностей нестабильности генома и ответа на стресс является слабая связь эффекта с дозой, рассматриваемая более или менее как зависимая от стадии. Такая картина является истинной как для нестабильности непосредственно, так и для многих адаптивных ответов, индуцирующих резистентность к генотоксическим агентам in vitro и in vivo. Все это указывает, что мы сталкиваемся с ответом «все или ничего», или, другими словами, с порогом, ограничивающим ответы.

154 . Видимо, имеется в виду их неконтролируемый вклад в эффекты, приписываемые низкоуровневому облучению.

442

Экспериментальная индукция рака была предметом сообщений из Японии, Китая, Канады и Франции. Они сфокусированы на нелинейных ответах или на неожиданно высоком факторе эффективности дозы и мощности дозы (DDREF) после воздействия -излучения. Указанные данные будет трудно урегулировать с концепцией одиночного попадания в отдельную клетку, лежащей в основе ЛБК. Авторы указывают также на сложное взаимодействие эффектов кумулятивной дозы и уровня (мощности) дозы в индукции рака. Начальные события, которые могут быть обусловлены излучением с высоким линейным переносом энергии, должны быть прояснены, и ими могут быть относительно пренебрегаемые эффекты, типа ионизации K shell, которая играет определенную роль.

Одной из наиболее важных дисциплин при оценке коэффициентов риска является эпидемиология. Крупномасштабные исследования Esteve включают более 400.000 работников ядерной промышленности. До сих пор, за исключением «границы статистической значимости увеличения риска лейкозов с повышением дозы», как подчеркивается в недавней статье, суммарные данные показывают, скорее, отсутствие увеличения риска, чему было доказательством крепкое здоровье работников. Но, из-за малого числа смертных случаев от рака, неопределенность остается, и нельзя исключить, что может быть вполне пригодной линейная зависимость «Доза — эффект» вкупе с коэффициентом риска, выведенным из данных для оставшихся в живых жителей Хиросимы — Нагасаки. Однако указанное свидетельство становится более слабым, когда когорта увеличивается в числе. Кроме того, недавние исследования Ivanov, как сообщено Trott, исключили ЛБК для ликвидаторов Чернобыля.

Другие эпидемиологические источники были рассмотрены Kellerer, причем особенное внимание привлекают данные по оставшимся в живых после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Ссылаясь на новый анализ по активации 63Ni в металлических структурах, он сделал заключение, что очень вероятно некоторая часть избыточных случаев рака, наблюдаемого среди оставшихся в живых после ядерного взрыва, могла быть вызвана нейтронами. Это кажется ясным, но эксперименты на животных показали, что тотальное облучение нейтронами расщепления в низких дозах имело результатом ОБЭ в диапазоне 50 против -излучения. Будет ли остаточная часть относится к -излучению, все еще является только спекулятивным предположением.

При взятии в рассмотрение индивидуальных доз, но не произвольных диапазонов их, с одной стороны, не получено доказательств преимущества ЛБК против возможного полиномиального

443

графика, удовлетворительно описывающего солидные раки, а наличие нейтронного вклада, с другой стороны, должно закончиться сильным искривлением дозовой кривой. Определенную важность имеет то, что, помимо избыточных случаев карцином щитовидной железы, ни избытка лейкозов, ни раковых образований у детей не было отмечено в Белоруссии и на Украине после аварии на ЧАЭС.

Pellerin указано, что важность уральских резидентов, как ожидается, выльется в будущем в эпидемиологические обзоры.

Интригующий вопрос был поднят Luan (Tайвань), который показал, что 10.000 жителей подвергались в течение более чем 15-ти лет случайному облучению 60Co, который находился в стальной строительной арматуре. Для жителей многих сотен квартир были установлены средние дозы в 0,33 Зв с максимальной дозой в 6,5 Зивертов. До сих пор не было отмечено никаких вредных последствий, причем частота случаев рака стала значительно ниже, чем в целом по населению Тайваня.

Результаты по группам, подвергавшимся воздействию радона, исключая шахтеров (у которых радон индуцирует рак легких с очевидностью155, трудно урегулировать с ЛБК. Как сообщено Becker, отсутствуют доказательства того, что радон в жилых помещениях является опасным для некурящих. Данные, которые он представил по Германии, не противоречат положительным результатам, полученным в Швеции, или недавнему мета-анализу, который имел дело, главным образом, с курильщиками.

Политика нормирования была предметом обсуждения. Coursaget подверг сомнению возможность дальнейшего снижения индивидуальных пределов дозы, следующую из выполнения Директивы 96/29 ЕЭС, указывая, что никакого вредного воздействия на здоровье не получено в группах, подвергавшихся облучению согласно прежним рекомендациям.

Clarke, председатель МКРЗ, все еще полагает, что не имеется никакой альтернативы ЛБК, так как дозы столь низкие, как 10 мЗв in utero, приводят к избыточной частоте случаев рака у младенцев. Он допускает, однако что время для изменений наступило, и что использование коллективный дозы не годится для расчета числа раковых новообразований, которые могут быть результатом воздействия на популяцию доз от окружающей среды. В качестве альтернативы он предложил концепцию «контролируемой дозы» и концепцию индивидуально определяемых ограничений дозы, заявив, что «если риск вреда здоровью для наиболее экспонированного

155 . Дозы радона в урановых шахтах высоки.444

индивидуума ничтожен (trivial), то тогда и общий риск ничтожен, независимо от того, сколько людей было подвергнуто воздействию».

Gustaffson из МАГАТЭ отметила, что в некоторых регионах мира, где население подвергается воздействию доз, аналогичных 100 мЗв в год (как в Рамсаре, Иран), до сих пор не было отмечено никаких вредных эффектов. Имеются, однако, некоторые сомнения, что подобные уровни воздействия вообще могут быть связаны с увеличенной частотой рака, и что доза в 1 мЗв в год способна добавить измеримый и недопустимый вклад 5-ти фатальных избыточных раковых образований на 100.000 экспонированных индивидуумов. Взяв эти соображения в рассмотрение, она (Gustaffson) напомнила, что «Основные нормативы (standard) безопасности» МАГАТЭ выведены из ЛБК, также как и оценки риска МКРЗ, но что при этом ссылка на области, загрязненные долгоживущими радионуклидами, демонстрирует уровни 100 мЗв в год и почти никогда не ниже 10 мЗв в год.

В результате мы знаем, вероятно, больше о потенциальных опасностях, связанных с радиацией, чем о любом другом загрязняющем агенте окружающей среды, однако этот симпозиум оставил нас с чувством, что радиобиология, радиотерапия, радиопатология и радиоэпидемиология все еще являются областями чрезвычайно активного исследования применительно к прояснению концепции об эффектах малых доз и быстрого сокращения остающейся неопределенности. Полученные результаты могут рассматриваться как модели для «Парадигмы продолжающихся изменений», наподобие той, о которой Hattori говорил в Токио на конференции 1999 г., когда оценка риска отсроченных эффектов низких доз токсических агентов окружающей среды и выполнение предупредительного принципа были поводами для беспокойства.

445

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Материалы I Симпозиума WONUC представляют собой собранные воедино уникальные обзорные и экспериментальные статьи ряда ведущих исследователей мира в области низкоуровневых воздействий ионизирующего излучения. Хотя симпозиум прошел уже более четырех лет назад, ничего подобного по своей объемности и в едином комплексе пока в виде книги не опубликовано.

Работы охватывают практически все аспекты фундаментальной радиобиологии, радиационной биохимии, радиационной генетики, радиоэпидемиологии и вопросов радиационного нормирования. Не обойдено вниманием и математическое моделирование эффектов излучения. Имеются сведения обо всех ключевых моментах воздействия радиации в малых дозах. За прошедшие годы в качественном смысле к эффектам низкоуровневого облучения добавилось очень и очень немногое.

Как можно было видеть, в материалы симпозиума WONUC включены статьи не только тех авторов, которые подвергают сомнению ЛБК, но и сторонников последней, причем часто имеющих очень большой вес (как, например, председателя МКРЗ в 1999 г. Р. Кларка). Таким образом, совокупность трудов оставляет впечатление научной объективности.

Некоторые сведения, представленные в сборнике трудов симпозиума WONUC, более нигде в полном виде не опубликованы. В качестве примера можно привести данные об инциденте с облучением жителей квартир на Тайване. Дополнительная подборка материалов, имеющихся по этому вопросу в открытой научной прессе (см. «Приложение»), позволяет сказать, что пока что никто не опроверг выводов тайваньских авторов о многократном снижении частоты канцерогенеза в большой популяции хронически облученных людей.

Насколько можно судить, основной целью публикаций ассоциации WONUC являлась попытка объективного освещения вопроса о биологических и эпидемиологических эффектах облучения в малых дозах и/или с малой мощностью дозы. Достигнутые за последние 10 лет успехи в области молекулярной радиобиологии, а также накопленные данные о состоянии здоровья больших групп людей, подвергавшихся облучению, привели к определенному расколу в рядах исследователей действия излучения. С одной стороны, десятилетия изучения облученных когорт (пострадавших в результате атомных бомбардировок, проживающих в областях с повышенным ЕРФ, в регионах с высокими уровнями радоновой экспозиции и др.) демонстрируют большое число благоприятных, гормезисных эффектов радиации в малых дозах. В частности, в только что изданной важной

446

монографии Л.А. Булдакова и В.С. Калистратовой («Радиоактивное излучение и здоровье». М. 2003) представлено множество фактов гормезиса и наличия порогов не только для редко-, но и для плотноионизирующего излучения.

Ранее факт порога для радиации с высокой ЛПЭ отрицался.Еще в 1982 г. Т.Д. Лаки (T.D. Luckey) было собрано порядка

2000 ссылок на научные работы, в которых зарегистрированы гормезисные эффекты радиации; коллекция издана в виде объемной монографии в двух томах.

Создается впечатление, что в настоящее время нет никакой возможности отрицать факты наличия благоприятного действия облучения в малых дозах (или хронического — при малой мощности дозы).

Однако с другой стороны, вместе с прогрессом в развитии методологии, накапливаются данные об эффектах все меньших и меньших доз радиации на молекулярно-клеточном уровне. Это заставляет некоторых исследователей (а вместе с ними — и СМИ, а затем — население) рассуждать примерно следующим образом. Допуская, что гормезисные эффекты излучения in vivo, для животных и облученных популяций, имеют место, им отводится роль как бы «фальшивых». Иными словами, подразумевается: «Вот, эффекты кажутся благоприятными, а что на самом деле есть или будет лет через десять или через поколение, вы не знаете. Вот, у родителей все хорошо (пока), а у детей в связи с индуцированной нестабильностью генома.., а у их детей.., а потом...» И т.д. Получается «с одной стороны, но и с другой стороны...» И все опирается на выявленные изменения на молекулярно-клеточном уровне, которые кажутся очень опасными.

Повторяем, таких изменений регистрируется все больше и больше, однако абсолютно не ясно, обусловливают ли они повреждающие эффекты, а не стимулирующие и даже не защитные.

Совсем недавно наиболее малая доза, при которой корректно были зафиксированы хоть какие-то повреждения на молекулярно-клеточном уровне, составляла 20–30 мГр для редкоионизирующего излучения. Во всех пяти томах Отчета НКДАР ООН за 2000 год практически не имеется данных о каких-либо эффектах, которые можно отнести к повреждающим, ниже дозы 20 мГр (из исходной ссылки следует, что скорее — 30 мГр). Единственные настоящие исключения — облучение in utero (10–20 мГр) и выход мутаций окраски шерсти у специально выведенной линии мышей с генетическими дефектами в репарации ДНК (10 мГр). Авторам отчета, чтобы собрать хоть что-то в данной области, «для коллекции» пришлось ссылаться на аберрации хромосом в клетках традесканции, зарегистрированные после облучения в дозе 2,5 мГр еще в 1972 г. По-видимому, никаких

447

подтверждений столь уникальной радиочувствительности традесканции за прошедшие почти 30 лет получено не было.

Но вот, в связи с разработкой качественно нового метода регистрации разрывов в ДНК, в 2003 г. появились данные о наличии повреждений в этой молекуле после облучения клеток в дозе 1 мГр.

Здесь мы оставляем в стороне массу некорректных с научной точки зрения работ ряда авторов, в которых якобы продемонстрированы повреждающие эффекты сверхмалых доз излучения (причем даже in vivo). К сожалению, такие «труды» выполнены исследователями из трех самых больших нынешних стран бывшего СССР. Даже поверхностное ознакомление с методической частью этих «исследований» заставляет немедленно забыть о них.

В качестве курьеза приведем работу, в которой изучали показатели метаболизма в тканях крыс, содержавшихся в виварии близ ЧАЭС. Эти крысы получали «различные радионуклиды из чернобыльских источников (рыба, выловленная близ электростанции, вода из охлаждающего водоема, мясо, зерно)». Контрольная же группа крыс (с которыми шло сравнение) в течение года находилась в виварии г. Киева. Каждому ясны чрезвычайные различия в условиях вивариев Киева и Чернобыля (в последний, наверное, лишний раз боялись заходить, чтобы убрать клетки и покормить животных, а в Киеве уж вряд ли кормили крыс рыбой и мясом).

Подобные, прямо-таки пародийные источники, и составляют в большинстве случаев «массив данных» об эффектах «сверхмалых доз» на молекулярно-клеточном уровне, которые рассматриваются в трудах антиядерных деятелей. Можно упомянуть брошюру член-корреспон-дента РАН А.В. Яблокова («Миф о безопасности малых доз радиации». М.: Центр экологической политики России. 2002. — 145 с; помещена в том числе в Интернете). Из-за получившейся мешанины, составленной преимущественно из ссылок на разномастные тезисы, некорректно выполненные «экспериментальные» работы и сообщения в СМИ автор и сам не всегда понимает, что имеется в виду. Например, представляя данные о повреждающем эффекте редкоионизирующего излучения в дозе 25 сГр, член-корреспондент РАН В.А. Яблоков пишет: «Гибель от рака 1 человека из 100 при суммарном облучении [в этой дозе] за 70 лет». Имеется ссылка на иностранного автора и год; поиск источника в международной системе Medline (биология и медицина) ничего не дал... Потому что это тоже брошюра иностранного «антиядерного» (по-видимому) деятеля на 20 страничек. Но и в ней, наверное, все-таки подразумеваются рассчитанные, спрогнозированные риски (пусть и странно спрогнозированные), а не та несуразица, которая получилась у А.В. Яблокова.

448

Нам известно множество других публикаций, аналогичных «крысам Чернобыля» (собрана коллекция); таких «работ» имеется ощутимое количество, и, скажем еще раз, именно на них в первую очередь опираются отечественные сторонники «крайнего вреда малых доз радиации», представляя «радиобиологические» источники. Мешая правду (часто не имеющую отношения к вопросу) с вымыслом, они создают впечатление «наукообразности». Последнее приводит к тому, что даже в научных кругах истина и выдумки, вследствие так называемого «плюрализма мнений», ставятся в процессе дискуссий «на одну доску». И хотя многие, не потерявшие научной объективности, кричат о «голом короле», все-таки для неискушенного зрителя представляется картина «равного» спора «двух различных мнений в ученом мире». В результате некоторые исследователи вовсе перестают ходить на подобные «научные форумы»: «Блажен муж, иже не иде на совет нечестивых...»

Повторим, однако, что методология молекулярной радиобиологии и молекулярной генетики, позволяющие все глубже и глубже проникать в структуру живого, корректно выявляют эффекты все меньших и меньших доз. Вышеупомянутое исследование немецких авторов (конец апреля 2003 г.), в котором обнаружено, что облучение фибробластов рентгеновскими лучами в дозе 1 мГр приводит к двухкратному повышению уровня двунитевых разрывов в ДНК [Rothkamm K., Löbrich M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003. V. 100. № 9. P. 5057–5062], можно интерпретировать по-разному (помимо того, что столь уникальные результаты должны быть воспроизведены; время покажет). Сторонники «вредоносности» малых доз будут радостно утверждать, что вот, де, даже флюорография вредна. И надо ожидать замалчивания того факта, что указанное увеличение уровня нерепарированных разрывов было отмечено для покоящейся клеточной популяции. Как только клетки начинали делиться, показатель возвращался к норме (заметим, без деления клеток нет канцерогенеза и мутагенеза). Сами же авторы указанной работы полагают, что включается защитный механизм апоптоза, элиминирующий клетки, несущие повреждения.

С этой точки зрения выявленный феномен столь малой дозы, как 1 мГр, может рассматриваться как стимуляция защитного механизма, который удалит наиболее слабые клетки (то есть, с наиболее слабыми механизмами репарации, что и сделало возможным индукцию в них повреждений после «флюорографической» дозы). И, вероятно, клеточная популяция окрепнет не только применительно к радиационным, но и к другим мутагенным воздействиям (результат —снижение частоты канцерогенных мутаций и увеличение продолжительности жизни).

449

Перефразируя слова профессора С.П. Ярмоненко о том, что головной мозг — очень радиорезистентная, но, в то же время, очень чувствительная к излучению популяция клеток, можно сказать так. Клетка весьма чувствительна к радиационному воздействию, являющемуся для нее «нормальным» из-за среды обитания (ЕРФ). Клетка «чувствует» даже самые малые дозы излучения. Но — это далеко не обязательно приводит к повреждению. Напротив, большинство эффектов, выявленных для самых малых доз облучения, могут быть уверенно отнесены к стимулирующим (как это имеет место, например, в случае радиоадаптивного ответа после воздействия доз в 0,2–20 мГр). Даже в тех случаях, когда отсутствует подобная уверенность, можно сказать, что и здесь в значительной степени вероятны благоприятные последствия для организма (см. приведенный выше пример с облучением фибробластов в дозе 1 мГр).

И не важно, была ли эта клетка непосредственно облучена, или получила сигнал о радиационном воздействии от другой клетки, пораженной излучением («эффект свидетеля»). Даже нестабильность генома, для средних доз редкоионизирующего излучения достоверно выявленная пока только in vitro (минимальная доза — 200 мГр), может рассматриваться как в первую очередь защитный механизм, удаляющий клеточные единицы с наиболее слабыми механизмами поддержания генетической структуры.

Но каковы же должны быть критерии того, реализуется ли «чувствительность» клетки к облучению в малых дозах в поражение, или же в благоприятные для всего организма последствия?

Это самое слабое место сторонников «крайней вредоносности» малых доз радиации. Рассуждения, что вот, де, для организма и для популяции кажется что хорошо, а посмотрите на молекулярный уровень.., способно произвести весьма большое впечатление только на неискушенных людей. Забывается, что критерий истины — все-таки практика, и что, все-таки, выводы из радиобиологических исследований на молекулярном и клеточном уровнях не должны противоречить выявленным эффектам на весь организм, конкретно — на организм человека.

Радиационная эпидемиология, вкупе с экспериментальными исследованиями на животных, как уже было сказано, демонстрируют нам огромное количество фактов радиационного гормезиса (или же — просто отсутствия неблагоприятных последствий). В результате полувековых обследований, например, пострадавших после атомных бомбардировок и их потомства, уже не проходит тезис типа: «А подождите-ка — что будет с детьми; ждите мутагенеза и уродств двухголовых». Как в фантастических романах. Но — не выявлено никакого повышения частоты наследственных патологий у детей —

450

потомков облученных родителей. Ни в Японии, ни после аварии на ЧАЭС. Ни в областях с увеличенным ЕРФ. Более того, отдельные факты свидетельствуют о снижении уровня подобных патологий. Это кажется невероятным, но факты имеются, и невозможно все сваливать на «атомную конъюнктуру» — обследования проведены в ряде стран мира и, часто, организациями, не связанными с ядерной отраслью.

Иной раз можно встретить мнение о недостоверности радиоэпидемиологических исследований, о неверно поставленных диагнозах и т.п. При этом подразумевается, что лабораторные опыты априори должны обладать значительно большей тщательностью выполнения и достоверностью. С этим нельзя согласиться.

Эпидемиологические обследования проводятся значительно бóльшим числом исполнителей и на значительно большем количестве индивидуумов. Здесь просто вмешивается «закон больших чисел» и, вследствие стохастических причин, в качественном смысле должна выявляться картина, недалекая от истинной. Достаточно только корректно выбрать группу сравнения. Кроме того, указанные радиоэпидемиологические обследования осуществлялись во многих государствах мира, в том числе и с весьма развитой системой здравоохранения и квалифицированными специалистами.

Тонкости же лабораторных экспериментов, которые методически гораздо сложнее, и их слабые места, зачастую известны только достаточно узкой группе конкретных исполнителей, а те часто помалкивают.

Вернувшись к благоприятному действию малых доз радиации, следует сказать, что вопрос о соотношении гормезисных и повреждающих эффектов излучения достаточно сложен. Большое значение, по-видимому, имеет накопленная доза, характер воздействия (внешнее или внутреннее) и, главное, мощность дозы. Имеется много работ, в которых показано значительное увеличение частоты лейкозов и солидных раков у медицинских рентгенологов и у работников ядерного производства в результате хронического внешнего и внутреннего облучения. Как правило, это специалисты, работавшие в прежние времена, когда радиационная защита носила рудиментарный характер. Для рентгенологов же более или менее современного нам времени продемонстрирована, порой, даже тенденция к снижению частоты указанных патологий (одна такая работа китайских авторов включена в материалы I Симпозиума WONUC).

Все это еще раз подтверждает наличие зыбкой границы между дозами (и интенсивностями) воздействия, которая разделяет благоприятные/повреждающие эффекты излучения. Именно определение подобной границы должно быть первоочередной задачей

451

современной радиобиологии, как молекулярно-клеточной, так и всего организма.

Еще более сложен вопрос об облучении юного организма. Здесь пороговые дозы повреждающих эффектов снижены; порой чрезвычайно. Например, показано увеличение частоты опухолеобразования у детей, облучавшихся in utero в столь малых дозах, как 10–20 мГр (рентгенодиагностика матерей в 1940–1950-хх гг.). В молодом возрасте способность радиации стимулировать репаративные процессы (адаптивный ответ) очень снижена, а для клеток плода отсутствует вообще.

Именно с подобной сверхчувствительностью юного организма в первую очередь связаны поиски детских раков в регионах вокруг АЭС, осуществляемые некоторыми зарубежными авторами. И хотя выявленные закономерности (на которые столь любит ссылаться член-кор-респондент РАН А.В. Яблоков) не подтверждены в исследованиях компетентных международных и национальных организаций (таких, например, как Национальный институт рака США и НКДАР), вероятность наличия благоприятных эффектов излучения на детский организм кажется проблематичной. Данный вопрос, впрочем, требует дальнейшего более углубленного изучения.

К этому вопросу примыкает проблема сравнения различных рисков. Приводя примеры чуточных в абсолютных величинах, причем в большинстве случаев только виртуальных, спрогнозированных прибавок выхода той или иной патологии для, например, детей, проживающих вокруг АЭС или для детей, облученных in utero, отечественные «антиядерные» движения почему-то забывают о конкретной социально-экономической ситуации.

Кто подсчитает ущерб для здоровья достаточно больших групп российского населения (и украинского тоже; имеются непосредственные сведения), проводящего лютые и даже не совсем лютые зимы в неотапливаемых домах-коробках в течение последних лет? Кто подсчитает, сколько детей получили хронические вирусные заболевания простудной этиологии, которые могут в конечном счете обусловить даже канцерогенез много лет спустя? Кто подсчитает количество неродившихся детей и детей с теми или иными отклонениями, вызванными хроническими специфическими простудами их родителей, перенесенными в детородном возрасте?

Могут сказать, что отсутствие отопления связано преимущественно с субъективными причинами, что необходимо «навести порядок» и т.п. Но тогда: кто подсчитает, сколько детей пострадало в результате выброса радиоактивного углерода в районах вблизи угольных электростанций? Патетические примеры можно продолжить.

452

Создается впечатление, что данные вопросы абсолютно никого не волнуют. Почему имеется столь селективный выбор рисков, которые надо освещать в СМИ; почему гораздо бóльшие риски остаются втуне?

Безусловно, приведенные факты и патетические рассуждения, если стоять на позиции научной истины, не позволяют сбрасывать со счетов феномен более высокой радиочувствительности детского организма. И, поэтому, не может иметься единого «рецепта» на предмет того, какие дозы излучения будут безвредными (или даже полезными) для всего населения. Важны также группы с генетически обусловленными недостатками в репаративных процессах. Указанные группы могут быть намного более радиочувствительными, и для них соотношение благоприятное/повреждающее действие излучения окажется сдвинутым в сторону последнего. Однако с общемедицинских позиций (например, при вакцинациях) в настоящее время вряд ли применяется дифференцированный по генетическим признакам индивидуальный и групповой подход.

Почему радиационная медицина, охватывающая относительно незначительную часть населения, должна быть предтечей подобного подхода, а общая медицина, имеющая дело со всем населением, присоединится позже?

Для нормального же (без редких генетических патологий) взрослого организма к настоящему моменту, по-видимому, вопрос о том, какие дозы и их уровни могут быть безвредными (и даже благоприятными), все-таки относительно ясен, хотя антиядерные движения вкупе со специфическим субъективным мировоззрением некоторых исследователей и стараются изо всех сил затемнить его.

Игнорирование представителями антиядерного движения огромного массива данных радиоэпидемиологии и радиобиологии организма иной раз заставляет согласиться с высказанным в одном из обзоров WONUC мнением, что такие движения уходят своими корнями в угольные и нефтяные топливные лобби.

Материалы I Симпозиума WONUC, а также последующие работы представленных на нем авторов, в значительной степени позволяют снять завесу с тщательно затеняемого вопроса о благоприятных эффектах облучения в малых дозах и/или с малой мощностью доз. Эти материалы во многом открывают глаза и, поэтому, должны были быть опубликованы на русском языке хотя бы в виде рефератов.

Доктор биологических наук А.Н. Котеров

453

ПРИЛОЖЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ОБ ЭФФЕКТАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА РЕЗИДЕНТОВ ТАЙВАНЯ

За срок, прошедший с момента опубликования столь экстраординарных данных тайваньских исследователей в материалах I Симпозиума WONUC (1999 г.), могли появиться новые сведения, опровергающие их заключения. Переводчиком-референтом проведен соответствующий поиск на официальных сайтах различных международных организаций по эффектам ионизирующей радиации и радиационной защите. А также в международной поисковой системе Интернета Medline (работы по биологии и медицине). Все существенное, что было обнаружено, включая переписку по E-mail в открытом доступе, представлено ниже. Переводчик-референт старался отыскать публикации сторонников антиядерного движения, их заявления в Интернете, чтобы получить более исчерпывающие сведения от, так сказать, «противной стороны». Однако длительный поиск с применением весьма полного набора ключевых слов ничего существенного не дал, кроме одного, хотя и обширного документа. Наиболее полным же кажется набор ключевых слов “Taiwan + radia-tion”.

По научным трудам на тему облучения на Тайване составлен соответствующий миниобзор.

Документы, как правило, представлены в ретроспективном порядке (пронумерованы римскими цифрами); миниобзор в конце.

I. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ГОРМЕЗИСУ(2003 год)

Резюме докладов, принятых на Тихоокеанскую ядерную конференцию 2004 года

Сессия: «Адаптивный ответ при воздействии радиации в малых дозах»

Опубликовано в “The Week That Was”23 августа 2003 года

“The ultimate Hormesis experiment”Abstract submitted for Pacific Basin Nuclear Conference-2004

session on “Adaptive Responses Following Low-Dose Radiation Exposures”

454

Доклад в 2004 годуНОВЫЙ ПОДХОД ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ И

МЕДИЦИНСКОЙ ТЕРАПИИ, ОСНОВАННЫЙ НА ВЫЯВЛЕННЫХ ЭФФЕКТАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ НА ЗДОРОВЬЕ РЕЗИДЕНТОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В ЗАГРЯЗНЕННЫХ 60Co КВАРТИРАХ НА ТАЙВАНЕ

New Approach for Radiation Protection and Medical Treatments based on the Observed Effect of Radiation Exposure on the Health of the Residents Who Lived in the Co-60 Contaminated Apartments in Taiwan"

W.L. Chen, Y.C. Luan, S.H. Mong, J.T. Wu, C.P. Sun, M.C. Shieh, S.T. Chen, H.T. Kung, K.L Soong, Y.C. Yeh, T.S. Chou,W.P. Deng, H.Y. Shen, M.L. Shen

National Yang-Ming University, Taipei, Taiwan, R.O.CNuclear Biological and Chemical Protection Society, 11F-5/110,

Cheng-Tu Rd, Taipei ,Taiwan, ROCNuclear Science & Technology Association, 4th F, No. 245, Sec. 3,

Roosevelt Rd, Taipei, Taiwan, ROCTaipai Medical University, Taipei, Taiwan, ROCTri-Service General Hospital, Taipei, Taiwan , ROCNational Taiwan University, Taipei, Taiwan 10764, ROC

Текущий подход при радиационной защите и медицинской терапии основан на теории ЛБК, установленной в документе МКРЗ-60, которая гласит, что радиация всегда вредна, независимо от дозы. Однако может быть предложен и другой подход, базирующийся на наблюдениях последствий загрязнения 1700 квартир на Тайване источником 60Co. Обнаружено, что хроническое тотальное облучение при низкой мощности дозы до аккумулированной средней и высокой дозы приводит к благоприятным эффектам для здоровья.

Около 10.000 резидентов, проживавших в загрязненных 60Co квартирах, накопили высокие дозы радиации в течение периода в 9–20 лет. Однако не обнаружено превышения смертности от рака, как предсказывает теория ЛБК. Напротив, спонтанная частота смертей от рака в указанной группе снизилась очень сильно, составив менее 5% от соответствующего показателя для всей популяции Тайваня (p < 0,01)! Этот факт противоречит теории ЛБК, но подтверждает теорию гормезиса.

Поэтому можно ожидать благоприятных эффектов для здоровья, сходных с обнаруженными для облученных резидентов, и при облучении в малых дозах операторов ядерных установок, и при соответствующем медицинском применении излучателей. Информация об эксперименте на Тайване должна быть сообщена населению для

455

трансформации его радиофобии в более позитивное восприятие радиации.

Это позволило бы сэкономить миллиардов долларов, которые идут на защиту при операциях с ядерными реакторами и применять облучение в медицинских целях для предотвращения и терапии раковых образований. Безусловно, исчерпывающие исследования благоприятных для здоровья эффектов излучения должны быть продолжены и они могут повысить доверии к реальности гормезисного действия излучения.

II. МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ АССОЦИАЦИЯ «БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ НИЗКОУРОВНЕВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ» (BELLE) (2002 год)

Конференция по нелинейным ответамИюнь 2002 г.Сессия «Радиация». Тезисы докладовwww.belleonline.com\conferences\2002\abstracts\session3.html

ГОРМЕЗИСНЫЕ ЭФФЕКТЫ ОБЛУЧЕНИЯ 60Co НА ЗДОРОВЬЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИНЦИДЕНТА С РАДИОАКТИВНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ НА ТАЙВАНЕ

The Hormetic Health Effects of Radiation Observed in the Incident of Co-60 Contaminated Apartments in Taiwan

Y.C. Luan, M.C. Shieh, S.T. Chen, W.K. Wang , K.L. Soong, C.M. Tsai, W.L. Chen, T.S. Chou, S.H. Mong, J.T. Wu, C.P. Sun

На Тайване произошел невероятный случай. Около 1700 квартир были загрязнены 60Co и около 10.000 резидентов подверглись воздействию -излучения со средней дозой около 0,34 Зв при максимальном значении в 7 Зв к 2000 году. Исходя из доклада RERF и публикаций МКРЗ, такие дозы должны были индуцировать многократный избыток случаев лейкозов по сравнению со спонтанными и некоторую избыточную смертность от солидных раков, но не было выявлено ни избытка лейкозов, ни смертей от солидных раков. Напротив, спонтанная частота смертности от рака у резидентов оказалась чрезвычайно сниженной, составив только 3,6% от показателя для всей популяции Тайваня. Таким образом продолжительное (хроническое) воздействие 60Co, загрязнившего квартиры, привело к гормезисным эффектам и к формированию иммунитета к ракам.

Подобное действие отлично от эффектов острого облучения при авариях или ядерных взрывах, когда повышается смертность от рака вследствие повреждений и увеличивается летальность от радиации

456

в высоких дозах. Хроническое облучение, таким образом, весьма сходно с использованием радиации в мирных целях при выработке ядерной энергии и медицинском применении излучения. Населению не следует бояться хронического облучения; его надо использовать в медицине для повышения иммунитета к образованию раковых опухолей и к наследственным патологиям.

Имеющаяся политика и стандарты радиационной защиты должны преследовать выгодные цели не только при мирном применении ядерной энергии и радиации в медицине, но также при эффективном использовании излучения для повышения устойчивости к ракам и наследственным патологиям. Гормезисные эффекты для здоровья при хроническом воздействии вероятны и для других агентов, таких как токсические химические вещества и микроорганизмы; в малых дозах эти воздействия могут быть благоприятными для человека.

III. ОПАСНОСТИ И РИСКИ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫ (2002 год)

Массачусеттский инициативный проектwww.imakenews.com\ea\e_article000106781.cfm.htmJim MuckerheideМассачусетские Государственные ядерные объектыЦентр ядерной технологииНоябрь 2002 года

Nuclear Power Hazards and Risks are NegligibleA Massachusetts initiativeJim MuckerheideMass. State Nuclear EngineerCenter for Nuclear Technology and Society at WPI

Даже «Скрытый случай» может иметь только выгодные последствия для здоровья. Такой факт был на Tайване. В 1982 г. источник радиоактивного 60Co оказался расплавленным и попал в стальную арматуру, использованную при строительстве зданий в 1982–1983 гг. Тысячи людей были облучены этим источником. В некоторых случаях мощность дозы в течение первого года была выше приблизительно в 1000 раз средней внешней и в 300 раз средней полной экспозиции для США. Этот инцидент был обнаружен в 1992 г., 10-ю годами позже начала облучения. Большинство резидентов имели дозы намного ниже указанных. <...> Резиденты, подвергшиеся наиболее интенсивному облучению, были перемещены, но большинство со средним и низким уровнем экспозиции остались в своих квартирах.

457

Понесены большие затраты на измерение и контроль радиоактивности и оценку доз облучения у резидентов, а также значительные затраты на индивидуальный контроль за здоровьем «жертв»156. Не имелось никаких существенных неблагоприятных идентифицированных эффектов на здоровье.

Обнаруженное количество раковых образований в этой группе, составляющей от 10.000 до 15.000 человек было намного ниже (менее чем 5%) нормальной157 частоты раков в популяции города Тайбэя. Такое снижение индукции канцерогенеза низкими и средними дозами радиации совместимо с исследованиями на биологических объектах, полученных от человека и животных, и с некоторыми медицинскими процедурами в XX столетии. Однако за прошедшие 10 лет правительственные учреждения Тайваня и международные организации по «радиационной защите»158 не проводили никаких эпидемиологических исследований с учетом демографических и возрастных данных и мешали проводить их другим.

При подобном эпидемиологическом обследовании возраст для всей совокупности — ключевой параметр, наряду с демографическим коэффициентом и значением для частоты канцерогенеза. Указанные величины необходимо использовать для более точного сравнения группы облученных с общим населением Tайваня и Тайбэя. В научном сообществе считается, что все такие результаты органы радиационной защиты не желают знать. (It is generally recognized in the scientific community that these are results that the radiation protection authorities do not want to know.)

Сходная ситуация имеет место и с другими исследованиями, которые были и продолжают быть подавленными, остановленными [волевым решением] или же их результаты замалчиваются. Когда же о результатах все-таки сообщается, то они игнорируются официальными правительственными органами.

IV. СУДЕБНЫЙ ПРОЦЕСС ПО ЗАГРЯЗНЕНИЮ КВАРТИР ОКОЛО 8000 РЕЗИДЕНТОВ 60Co. ИСКИ ОСНОВАНЫ НА МОРАЛЬНЫХ ПОТЕРЯХ И ПОТЕРЕ ИМУЩЕСТВА, НО НЕ НА СМЕРТНОСТИ ОТ РАКА: 1 СЛУЧАЙ ПРОТИВ 156 ОЖИДАЕМЫХ ЗА 18 ЛЕТ (2002 год)

Lawsuit of Co-60 apartments, ~8000 residents; based on anxiety and property loss, not cancer mortality: 1 vs 156 expected in 18 years

156 . Кавычки автора. (Здесь и далее — прим. и коммент. перев.)157 . Спонтанной.158 . Кавычки автора.

458

http://mailman.mcmaster.ca/mailman/private/cdn-nucl-l/0202.gz/msg00076.html

459

Ответ доктора Luan Y.C, Тайвань, от 14.02.2002 на вопросы корреспондентов

Переписка по E-mail.

Дорогие друзья,Что гласит на самом деле вердикт судебного процесса по

загрязнению 60Co квартир?Серьезные загрязнения 60Co квартир на Tайване — большое

событие для работников в области радиационной защиты и исследований эффектов излучения. Выигранный или проигранный судебный процесс жителей (резидентов) против правительства также должен быть важным событием, поскольку он мог бы продемонстрировать эффекты на здоровье столь значительной дозы хронического облучения резидентов.

Вскоре после выявления загрязненных квартир в 1992 г жители первого обнаруженного загрязненного здания под названием Min-Shing Villa (MSA), сданного в эксплуатацию еще в 1983 г., были взяты под контроль Комиссией по атомной энергии (AEC); ожидались не только вред для здоровья, но и моральные потери от страха и материальные — от потери имущества.

Резиденты победили на первом судебном процессе четыре года назад и на втором несколько дней назад, получив значительные компенсации. Обратится ли AEC в Высшую судебную инстанцию [за апелляцией], пока не решено. Вынесенный приговор учитывал мнение населения, радиационных работников и ученых, согласно которому излучение, конечно, вредно для здоровья. Фактически же вердикт выявил тот факт, что хроническая радиация проявила гормезисные эффекты и привела к формированию активного иммунитета к канцерогенезу.

Хотя вердикт относительно причинения резидентам морального и материального ущерба является правомерным, не имелось никаких доказательств вреда здоровью. Исследования врачей госпиталя, которые следили за здоровьем резидентов в квартирах со средней и тяжелой степенями загрязнения, не выявили никаких избыточных случаев раков, но судьи приняли заключение Медицинского Союза Тайваня, согласно которому любое облучение увеличивает избыточную вероятность рака и повредит здоровью резидентов в будущем; это означает, что приговор суда основан на теории МКРЗ.

Два мальчика умерли от лейкоза. Но AEC не согласна, что эти случаи обусловлены радиацией (дети два года посещали детский сад в загрязненном помещении, а учащиеся один год занимались в загрязненных классных комнатах общественной школы, перейдя в следующем году учиться в незагрязненное помещение).

460

Наше исследование внесло этих двух мальчиков в список когорты учащихся (всего около 2000 согласно школьному регистру). Все из них имели возраст менее 16 лет. Смертность от рака в таком возрасте очень низка; но две смерти от лейкозов к 16-ти годам вполне возможны, исходя из показателей естественной смертности для популяции Тайваня. Таким образом, хотя можно допустить, что случаи лейкозов были обусловлены радиацией, все же более вероятна смертность вследствие естественных причин. Исходя из публикаций и сообщений AEC, всего резиденты могли насчитывать 8000 человек всех возрастов и обоих полов. Согласно показателям естественной смертности Тайваня (108,5 человек на 100.000 населения в год), для них должно было наблюдаться за 18 лет (с 1983 по 2001 гг.) приблизительно 156 случаев смерти от рака (108,5х8000х18/100.000 = 156).

Но не имелось никаких доказательств наличия смертей от рака; это выявилось на процессе между истцами и AEC. В большинстве случаев при судебных процессах, связанных с иском населения на компенсацию от правительства за радиационные поражения, число смертных случаев от рака, конечно, фигурирует. Американская фабрика RCA по производству трихлорэтила, которая явилась причиной химического загрязнения на Tайване, была обвинена в 260 случаях смертей от рака и в более чем 1000 случаях его возникновения у работников и населения. Эти данные лягут в основу судебного процесса, разбираемого в Международном суде для получения компенсаций.

Резиденты в квартирах, загрязненных 60Co, особенно при тяжелой степени загрязнения, получили значительное облучение. Если модель МКРЗ правомерна, то для них должен иметься очень большой процент избыточных смертей от рака в будущем и множество раков должно было быть выявлено за 18 лет наблюдения. Фактически же обнаружен всего один рак против 156, ожидаемых от естественных причин. Причиной указанного факта могут быть только гормезисные эффекты излучения, приводящие к иммунитету против канцерогенеза.

Возникает вопрос: может быть, имеется множество случаев смертей от рака, но населению о них не известно. «Союз жертв резидентов» когда-либо упоминал только о 6-ти случаев смертей от рака в своих публикациях, но не использовал это число для доказательств в суде (председатель указанного союза также истец на судебном процессе). AEC никогда не называл, сколько смертных случаев от рака могли бы иметь место, поскольку не хотел, чтобы это стало обнародованным, но пресса никогда бы не пропустила этого. Показатели естественной смертности от рака на Tайване не могут быть надежными. Они были статистически исследованы и изданы в

461

ежегоднике Министерства Здравоохранения Тайваня (Department of Heath).

Результаты судебного процесса продемонстрировали, что все эффекты для здоровья от хронического облучения являются гормезисными, формируя активный иммунитет к индукции раковых образований и наследственных патологий, как показано в нашем исследовании. Мы полагаем, что радиационные эффекты, обнаруженные исходя из инцидента с загрязнением 60Co, могли бы иметь большое значение и обеспечить выгоды для людей; надеемся на подтверждение их в областях ядерной отрасли и медицины.

С наилучшими пожеланиями,Y.C. LuanSenior Scientist and Radiation Protection Manager of NuSTA,

Consultant Of NBC Contamination Protection Society and Radiological Consultant of Atomic Technology Foundation.

V. ПЕРЕПИСКА ДЖИМА МАКЕРХЕЙДА (США) И ДОКТОРА ЛУАНЯ (1999 год)

www.vanderbilt.edu\radsafe\0107\msg00147.html

Письмо от доктора Yuan-Chi Luan к Jim Muckerheide с приложением обращения к сенатору США Domenici (1999 г.)

[Jim Muckerheide — Массачусетские Государственные ядерные объекты; Центр ядерной технологии]

Переписка по E-mailYuan-Chi Luan пишет:Дорогой Jim Muckerheide,Совместно с другими авторами из NBCsoc NuStA, ATF и CENS

я представляю наше резюме «Эффекты для здоровья, обнаруженные при инциденте с загрязнением 60Co квартир на Тайване». Я написал также письмо сенатору Domenici относительно хронической радиации; Вам может быть интересно его содержание (прилагаю).

Дорогой сенатор Domenici,Я — отставной специалист по Health Physycs INER (Института

по исследованию ядерной энергии) и отвечаю теперь за радиационную защиту NuSTA (Ассоциация ядерных исследований и технологий — Nuclear Science and Technology Association). Вы столь заинтересованы вопросом о том, может ли радиация в малых дозах приводить к вредным эффектам (это понятие основано на ЛБК), или же не дает никаких эффектов для людей при дозах менее пороговых (как указано во многих недавних сообщениях). И Вы имеете [достаточное] влияние, чтобы

462

побудить GAO США и DOE (Министерство энергетики — Department of Energy) исследовать и разъяснить эту проблему с целью, которая будет полезна для устранения сомнений и опасений насчет радиации работников ядерной отрасли и населения вокруг ядерных сооружений и для снижения огромных затрат на уменьшение облучения и утилизацию радиоактивного загрязнения. Поэтому я хотел бы представить Вам новое сообщение относительно этой проблемы с целью получить Вашу рекомендацию.

После того, как много десятилетий подряд исследуется вопрос о том, имеет ли вредные эффекты облучение в малых дозах, все еще трудно получить сжатое заключение об истинных фактов, потому что мы никогда не сможем провести эксперимент на большом количестве людей, которые облучались бы в значительных дозах. К сожалению, произошел невероятный неумышленный инцидент на Тайване.

<...>159.Но к неожиданному счастью оказалось, что здоровье

резидентов не было повреждено, причем они извлекли большую выгоду. Полученный результат полностью противоречит ЛБК, являющейся установкой МКРЗ, основанной на данных острого облучения в результате атомных бомбардировок в Японии.

Согласно ЛБК и коллективной дозе, полученной резидентами, которая составила около 3000 человеко-зивертов, должны были иметься приблизительно 30 смертей от лейкозов и 21 серьезный наследственный дефект, но обнаружена только одна смерть от лейкоза и полное отсутствие наследственных дефектов. Напротив, гормезисные эффекты хронического облучения резко снизили число смертных случаев от рака и количество врожденных дефектов у резидентов. Среднее число смертей от рака для населения составляло в период 1983–1998 гг. 106 на 100.000 населения. У резидентов же количество смертей от рака в этот период имело значение только 3,7 на 100.000, что составляет 3,5% от показателя спонтанного уровня для населения. Врожденные дефекты у резидентов должны были насчитывать к 16-ти годам приблизительно 79 случаев, фактические же имелись только врожденные пороки сердца, причем их уровень составил только 3,8% от показателя для всего населения.

Заключение, которое мы сделали исходя из нашего исследования эффектов для здоровья резидентов, проживающих в загрязненных квартирах, гласит: хроническое облучение всегда

159 . Далее автор письма подробно излагает факт загрязнения помещений источником 60Co в строительной арматуре и последствия этого. Все данные соответствуют представленным в материалах I Симпозиума WONUC (см. выше).

463

благоприятно для людей; более высокая доза более благоприятна; когда доза достаточно высока, то она может обеспечить иммунитет против раковых образований, наследственных патологий и, может быть, других болезней. Этот результат полностью отличается от положений МКРЗ, основанных на ЛБК, которые выведены исходя из острого облучения в Японии.

Облучение в ядерной отрасли также является хроническим, так что работники ядерной энергетики и население никогда не должны бояться радиации, и [соответствующие] правительственные расходы должны быть сокращены. Политику радиационной защиты и нормирования, безусловно, следует изменить как можно скорее. Действительная причина, заставившая меня обратиться к Вам по поводу облучения в малых дозах, заключается в нашем исследовательском проекте по изучению малых доз в рамках программы DOE (Министерства ядерной энергии США). <...>.

После того, как мы представили первичный анализ эффектов на здоровье резидентов в облученных квартирах, нам предложили разработать формальный проект (application). Он был рассмотрен тремя анонимными рецензентами, которые указали, что проект может обеспечить получение ценной информации для области радиационной защиты и было бы хорошо, чтобы проект выполнялся совместно с международными и американскими исследователями. Конечно, мы сообщили в DOE, что желаем осуществлять проект совместно с другими опытными и знающими авторами из других стран мира. Мы ожидаем заключительного решения DOE. Нас волнует то, что факты эффектов облучения в малых дозах на здоровье не рассматриваются исключительно на основе науки; вмешивается еще множество и других факторов.

Мы информировали ООН относительно инцидента [на Тайване], потому что эти данные являются ценными для НКДАР, МАГАТЭ и WHO; но когда я представил мою статью про наше исследование на заключительную сессию WONUC в Париже160, то председатель (moderator) сессии от НКДАР поставил мне препоны (su-pressed), заставив изложить материал в пределах двух минут и не предоставив никакого времени на вопросы аудитории.

Имеется ли для DOE возможность рассмотреть результаты проекта в свете воздействий на МКРЗ, Национальную комиссию по радиационной защите (NCRP) и другие организации? Наши надежды в этом проекте сфокусированы только на том, что он способен принести пользу ядерной индустрии и обеспечить большее благосостояние людям, если [облучение] действительно можно использовать для

160 . Перевод статьи выше.464

формирования иммунитета против раковых образований, наследственных дефектов и других болезней.

Думаете ли Вы, что эффекты радиации на здоровье, наблюдаемые при инциденте с загрязнением квартир на Tайване, способны заставить людей лучше понять радиацию в малых дозах? Думаете ли Вы, что наше открытие принесет пользу США в областях использования радиации и дезактивации радиоактивных отходов и обеспечит благосостояние людям? Хотите ли Вы сделать кое-что, чтобы помочь с решением этого вопроса?! GAO США пытается оценить истинные факты воздействия излучения в малых дозах; думаете ли Вы, что наше сообщение поможет им, хотите ли Вы иметь разговор с ними?

Искренне ваш,Y.C. Luan, руководитель отделения радиационной защиты

NuSTAКонсультант NBCS и INER (Института по исследованию

ядерной энергии Тайваня)

Ответ Jim Muckerhaide на письмо Yuan-Chi luan (1999 г.)

Дорогой доктор Y.C. Luan,Спасибо за копию вашего сообщения сенатору Domenici. Я

отмечаю, что Вы сделали акцент (addressed) на эффектах для здоровья, отличных от раков. Имеете ли Вы возможность получить лучшие источники данных об эффектах облучения на здоровье для индивидуумов в подвергавшейся радиационному воздействию группе? Как я указывал ранее, потенциальный интерес людей, которые могли бы помочь, сфокусирован на получении большей информации о текущих данных. (As I had indicated before, the potential interest of persons who could help want to know more about the status of the data.) Получили ли Вы еще данные? Или же у Вас есть информация о тех, кто имеет исчерпывающие (relevant) данные? Имеете ли Вы какую-либо корреспонденцию, отражающую Ваши попытки получить данные, и соответствующие ответы на эту корреспонденцию, из которых следует, что данные сделаны недоступными? Имеете ли Вы письма к доктору Chang? Ему доступна [для обследования] вся популяция, или же только избранная группа? Я заметил, что его статьи по изучению показателей крови и т.д. выполнены только на нескольких сотнях индивидуумов, хотя это и были более ранние работы (though these were earlier papers).

Имеете ли Вы все публикации по этому исследованию? Также как источники в СМИ и заявления (statements) «Ассоциации жертв» и их соратников, в которых приведены факты (ограниченных) неблагоприятных эффектов в облученной популяции? Несколько лет назад я обнаружил признаки того, что различные организации проводят

465

исследования. Имеете ли Вы какие-либо документы с информацией о деятельности, целях и проектах подобных организаций (work/objectives are/were being done by what organizations/projects)? Имеете ли Вы более информации относительно того, что сделали различные американские агентства? И какие группы или отдельные исследователи входят в те агентства? Мы можем запросить такие агентства о результатов любых исследований, выполненных ими, или о соответствующих анализах, которые они проводят, или о полученных данных, или запросить любую специфическую информацию обо всем, что касается источников полученных данных, об исследовательских проектах и программах.

Я посылаю это письмо также исследователям в GAO для их информирования и потенциального содействия (action). Я пошлю также вашу письмо в ANS, Бостон и на встречу WONUC в Версале. Однако было бы важно собрать и обеспечить им как можно больше информации о работе соответствующих агентств США в Тайване и о том, как установить контакты с ними. Еще раз большое спасибо. У меня есть ваш факс с первоначальным предложением [проекта] в DOE. Однако, как отмечено рецензентами в DOE, он не содержит часть этой [указанной мной выше], ключевой информации. Для осуществления плана исследований необходимо, чтобы подобная информация обеспечила базис для достижения целей работы.

Возможно, что участвующие в работе агентства США могут обеспечить достаточно информации, чтобы осуществить предварительную оценку и более детальный, с учетом возраста, эпидемиологический анализ, включая, возможно, физиологические и иммунологические результаты. Если Вы можете предоставить больше существенных данных и/или определить статус текущего «исследования» на Тайване, и особенно любые сведения о ваших усилиях, направленных на получение исчерпывающих (relevant) данных и такого же анализа, я очень хотел бы сделать так, чтобы Вы присоединились к нам на встрече комитета «Эффекты низкоуровневого облучения на здоровье» (Low-Level Radiation Health Effects Committee meeting), и на техническую сессию группы на конференции Winter ANS в Лонг-Бич 17–18 ноября.

Пожалуйста, сообщите мне, когда cможете.[Далее автор пишет о необходимости пригласить на

обсуждение доктора Питера Лайонса или Алекса Флинта из окружения сенатора Домениси, и доктора Фитцжеральда из GAO на сессию в ноябре и рассматривает др. технические вопросы. В частности, J. Muck-erheid говорит о намерении послать сенатору Domenici письмо с просьбой оказать внимание доктору Y.C. Luan]. <...>

Мои наилучшие пожелания, J. MuckerheidРадиация, Наука, и Здоровье

466

[Затем идут сообщения о том, что представленное выше письмо J. Muckerheid отослано докторам Ted Rockwell, Myron Pollycove, Yuan-Chi Luan, сенатору Peter Lyons-Domenici и его окружению — Alex Flint-Domenici и Duane Fitzgeral. Ко всему этому приложено следующее письмо J. Muckerheid, по-видимому, ко всем вышеуказанным лицам.]

Вы получите e-mail от доктора Y.C. Luan с Tайваня. Я ускоряю отправку ему моего ответа <...> относительно агентств США, которые были связаны с инцидентом по загрязнению на Tайване начиная с 1992 г. Я нашел, среди прочего, следующие важные источники, описывающие исследования загрязнений 60Co на Тайване, которые отражают одновременно и некоторые технические моменты и резкую антиядерную информацию. Поскольку доктор Luan указывает, что по существу не имеется никаких неблагоприятных эффектов на здоровье, и даже есть сведения, что количество смертных случаев должно быть ниже, чем в необлученной популяции, ожидайте сообщения об отрегулированной в соответствии с возрастом популяции (с «аберрациями хромосом», которые не имеют никакого значения для здоровья, что всегда может быть подтверждено, когда необходимо).

Сообщите, если хотите получить и другие [сведения].C благодарностью,Jim Muckerheide

[Далее Jim Muckerheide приводит ссылки на сайты, где имеется информация об инциденте на Тайване. В том числе ссылки на международную научную поисковую систему Madline; рефераты таких работ будут рассмотрены ниже в миниобзоре. Большинство ссылок датированы периодом до опубликования материала на I Симпозиуме WONUC. Некоторые сайты ныне (2003 год) уже отсутствуют. Имеются и такие:

http://tean.formosa.org/radio/radio7.html“A first radioactive building boy died for blood cancer”“A young lovely boy died for HEAVY RADIOACTIVELY CON-

TAMINATED BUILDING's”.«Первый мальчик из радиоактивного дома умер от рака крови»«Юный красивый мальчик умер ОТ ТЯЖЕЛОГО

РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ» (публикация 1996 года).Однако в целом ничего существенного о состоянии здоровья

облученных резидентов на указанных Jim Muckerheide сайтах обнаружить не удалось.]

467

VI. ПЕРЕПИСКА ДОКТОРА ТЕДА РОКВЕЛЛА С АГЕНТСТВОМ “RadSafe” США НА ТАЙВАНЕ, КОТОРОЕ ЗАНИМАЕТСЯ ИНЦИДЕНТОМ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ КВАРТИР 60Co (2001 год)

www.vanderbilt.edu\radsafe\0107\msg00147.htmlПереписка по E-mail

Письмо доктора Ted Rockwell в Агентство “RadSafe” СШАТак было сделано исследования или нет? Если да, пожалуйста,

цитируйте (cite) его. Если же нет, то прекратите строить нам догадки. (If not, stop giving us conjecture.)

468

Ответ доктору Ted Rockwell из Агентства “RadSafe” США на Тайване (2001 год)

Отвечает Джон:Я не вижу причины, почему я должен быть единственным

человеком в этом списке «отклоненных догадок»161, но да, конечно, исследования проводятся. В журнале HPS некоторое время назад был по крайней мере один детальный анализ дозиметрии. Я повторяю: эта ситуация намного более применима к стандартам радиационной защиты, чем для оставшихся в живых после атомной бомбы или для шахтеров. Я удалил присоединенный файл .pdf доктора Luan, так как он не будет поддержан “RadSafe” (since it will not be forwarded by Radsafe).

VI. ЦЕНТР ЯДЕРНЫХ ОПЕРАЦИЙ (Nuclear Operations Center) (1998 год)

http://tean.formosa.org/chinanews/chinanews.html

Phelim Kyne, “China News”1998 год«Это слишком большая трагедия для правительства, чтобы оно

было способно мужественно встретить ее. Никто не может отрицать, что лучшая стратегия (для правительства) — только закрыть [глаза на] все это» (Yang, Chao-Yueh, профессор радиационной химии Национального университета Тайваня).

<...>. Антиядерные активисты настаивают, что уже доказано отсутствие безопасности ядерной энергии на Тайване. Они могут быть правы. Репортер Фелим Кин (Phelim Kyne) решил встать между про- и антиядерных движений Tайваня, чтобы иметь более ясную картину. То, что он обнаружил, было тревожным.

Публикации Кина. 1998 г.Квартиры, оставшиеся пустыми в центре Тайбэя, квартиры,

покинутые жителями, которые не подозревали об опасности, скрывающейся в стенах их жилищ в течение нескольких лет после того, как правительство уже обнаружило наличие загрязнения. Жертвы получили немного в терминах компенсации за связанные с облучением медицинские последствия из-за хорошо организованной правительством компании «прикрытия». И самое плохое — это то, что существует реальная возможность наличия большего числа еще не обнаруженных загрязненных зданий; возможно, по соседству с вами.

161 . Кавычки мои. — Перев.469

[Далее пример загрязнения в прошлом ядерными отходами реки в Тайване, обусловленном выбросом в процессе разработки ядерного оружия].

Радиоактивное загрязнение зданий[Нарисована удручающая картина покинутого караоке-бара, где

все еще стоят недопитые бутылки, пепельницы с окурками и т.п. Всё это «покинули, чтобы никогда не возвратиться». Корреспонденту не следовало бы начинать изложение трагедии с описания караоке-бара.]

Караоке-бар и соответствующее пятиэтажное здание характеризуются высокой степенью радиоактивного загрязнения. Только маленький знак международного символа радиационной опасности свидетельствует о реальной возможности того, что здание способно облучить даже случайного прохожего.

— Смотрите на измерение — говорит Hsu, пристально глядя на свой дозиметр, который он держит на середине дорожки, приблизительно в трех метрах от периметра здания. — 4,4 микрозиверта в час, более чем в три раза (отметим: в 44 раза, против 0,1 микрозиверта час) превышает уровень, который обеспечивает правительственную компенсацию за радиационное воздействие1.

[Далее Hsu читает репортеру Ph. Kyne лекцию о вреде облучения и говорит: «Не стойте здесь слишком долго — вы еще только бакалавр». Затем идет повествование об испорченном прошлом и будущем жителей загрязненных зданий, вся жизнь которых «изменилась после нескольких щелчков счетчика Гейгера».]

Hsu, в качестве генерального секретаря по Радиационной безопасности и Ассоциации защиты Tайваня (Radiation Safety and Protection Association Taiwan — RSPAT), вместе с организацией, представляющей резидентов загрязненных зданий и их сторонников, решил сообщить миру, что в последние три года имел место наиболее позорный и опасный скандал на Tайване.

Здания с радиоактивными загрязнениями. Повесть отчаяния[Приведены ретроспективные сведения о том, как возникло

загрязнения, как мог попасть источник излучения в стальную строительную арматуру и т.д.]

Комиссия по атомной энергии2 обнаружила истоки проблемы 30 марта 1985 г., когда были посланы техники для установки

1 . Норма ЕРФ составляет не более 20 мкР/ч, или, прикидочно, 1/5 микрозиверта в час. Значит, 4,4 мкЗв/ч превышает ЕРФ в 22 раза. Насчет компенсации же при дозах более 0,1 мкЗв в час, таким образом, не может быть и речи — это в два раза менее нормы ЕРФ.

470

рентгеновского аппарата в зубоврачебной клинике в одном из зданий. Техники обнаружили сильные признаки радиоактивного загрязнения стены. Реакция AEC на это открытие, однако, заложила основы того, что позже развилось в общественное восприятие этого правительственного агентства как в лучшем случае некомпетентного, а в худшем — преступно халатного.

«AEC не делала ничего» — сердито говорит Hsu. — «Интенсивность облучения в зубоврачебном офисе была чрезвычайно высока — 200 микрозивертов в час — но AEC не оповещала резидентов, так что они продолжали жить там в течение следующих семи лет»3.

Стена умолчания AEC была взломана в 1992 г., когда радиационные загрязнения детектировали в Тайваньской энергетической компании и данные были доложены K.W. Peng. <...> Далее почти ежедневно список загрязненных зданий пополнялся. AEC послала автомобили с дозиметрами, которые, объезжая Тайбэй, обследовали здания.

«То, что они открыли — эпическая трагедия, величина которой все еще полностью не известна. Самые последние сведения — 178 зданий с общим количеством в 1555 квартир». — говорит Hsu. — «Семьи, маленькие дети, беременные женщины» — добавляет он, и его голос содрогается от отвращения.

Ужасы, обнаруженные патрульными автомобилями AEC в северном Tайване, не были ограничены зданиями. Были выявлены восемь радиоактивных дорог. <...>

Гарантии AEC, что облученные здания строго ограничены северным Tайванем, были уничтожены последующими открытиями в Taichung, и, особенно, встревожившими находками в детскому саду в Changhwa, для которого была продемонстрирована высокая степень загрязнения. Hsu говорит: «Дети были облучены в высоких дозах».

2 . AEC; правительственная ассоциация по радиационному регулированию на Тайване.

3 . В таком случае 1-суточная экспозиция приводила к накоплению дозы около 0,5 сГр. Годовая же — 1,83 Гр, а семилетняя — к совсем уж большой дозе. Однако подобные дозы для резидентов в домах Тайваня никем не приводятся (см. документы выше). При столь значительных дозах с неизбежностью возникли бы детерминированные эффекты облучения, вплоть до лучевой патологии. По-видимому, Hsu имел неточные сведения, либо техники зафиксировали экспозицию в 200 мкЗв/ч возле самой стены.

471

Возникает вопрос: «Почему AEC преднамеренно позволила людям подвергаться длительном воздействию излучения»? «Это было прикрытие» — говорит профессор отдела химической инженерии Национального университета Tайваня (NTU). — «AEC опасалась того, что когда сведения об облученных зданиях станут известны, то люди выступят против ядерной энергии, которую AEC продекларировала как «путь в будущее» для Tайваня4.

Подобные обвинения категорически отклонены председателем AEC Hu Ching-Piao.

<...>.[Далее обсуждается, что не все здания с загрязнениями ныне

детектированы, что патрульные автомобили с дозиметрами не способны заходить в узкие переулки и т.д. Рассматривается предложение о дозиметрии с вертолетов, к которому многие относятся со скепсисом.

Говорится, что основная цель AEC — развитие ядерной энергетики, а не радиационной защиты, и что поэтому ее следует заменить другим органом контроля и т.п.

На собрании официальных лиц идет дискуссия относительно того, какая строительная компания допустила попадание источника в арматуру, и откуда вообще взялся источник. Показывают на военных, но те категорически все отрицают. Приводятся сведения, что источник попал вместе со стальным ломом, полученным на переплавку с Первой АЭС. Но это невозможно, «усмехаясь» отвечают на обвинение представители AEC, поскольку если бы было так, то помимо 60Co имелся бы и 137Cs и другие радионуклиды, а их не обнаружено. Однако им в ответ говорят, что при переплавке другие элементы могли практически улетучиться вследствие высокой температуры. Тогда рассматривают зарегистрированный спектр радиоактивности зданий, причем одни профессора не обнаруживают там пика 137Cs, а другие, «тыкая пальцем в график», демонстрируют его наличие, утверждая, что первые профессора искали на спектре «не там, где надо».

В конце концов один из присутствующих подводит итог обвинениям в адрес АЭС Тайваня, «торжествующе размахивая копиями коммерческих квитанций по продаже металлолома» одной из электростанций (Taipower) сталелитейной компании, которые (квитанции) датированы в пределах периода попадания источника излучения в переплавку. Но представитель АEC невозмутимо отвечает,

4 . Непонятно, почему источник 60Co имеет отношение только к АЭС. Скорее следовало бы выступать против медицинской радиологии и некоторых строительных методик, основанных на использовании таких источников излучения.

472

что они знали об этих квитанциях, однако не говорили, поскольку в них указан металлолом с электростанции, работающей на угле. И т.д., и т.п.

Пока речь об эффектах облучения для здоровья резидентов не идет.]

Тайваньские жертвы облученияДолжностные лица в AEC имеют тенденцию встречать

незнание обывателей с легким добродушным юмором. Вопрос относительно повторных сообщений о серьезных нарушениях здоровья, обнаруженных у резидентов облученных зданий Tайваня, встречается снисходительными улыбками и смешками прежде, чем бывший директор Отделения радиационной защиты AEC Wang Song-Feng намеревается на них ответить. «Не имеется никакого доказательства наличия серьезных эффектов на здоровье у резидентов облученных зданий» — объясняет Wang, — «единственная медицинская проблема, которая отмечена — незначительные нарушения в щитовидной железе».

Дальнейшие слова, что облученные жертвы имеют намного более серьезные проблемы, чем «незначительные нарушения в щитовидной железе», отклоняются председателем AEC Hu ching-Piao. «Где вы взяли эту информацию?» — вопрошает он нетерпеливо.

Ему отвечают, что от профессора Chang Wu-Shou из Национального университета, который проводит исследования и в области эпидемиологии, и профессиональной медицины, являясь доктором по радиационной медицине Гарвардского Университета и главой только что образованного Центра по радиологии здоровья в Тайбэе; он также работал в Госпитале Ветеранов [обслуживающем жертв облучения].

Начиная с 1992 г. Chang был в центре программ по диагностике и терапии сотен лучевых жертв Тайбэя. Со списком в 500 жертв радиации он имеет дело регулярно. Chang видит от 8-ми до 12-ти лучевых жертв каждую неделю. <...> [Указано, что Chang стал заниматься жертвами с 1992 г., с самого начала их обследования в Госпитале Ветеранов].

«В основном врачи тогда говорили жертвам: „Все хорошо, не волнуйтесь и идите домой“» — восклицает Chang, закатывая глаза.

По просьбе жертв Chang заново проанализировал данные докторов в Госпитале Ветеранов и нашел, что многим из жертв было совсем не хорошо. «Я выявил многочисленные проблемы с кровью наподобие анемии у детей, которых нет в нормальной популяции» — сообщает Chang. — «Я нашел также некоторые странные беловатые точки в зрачках многих жертв, которые, вероятно, были связанны с облучением».

473

За прошедшие шесть лет Chang провел обширное обследование жертв в загрязненных зданиях, и обнаружил, что их медицинские проблемы далеко выходят за рамки «незначительных нарушений в щитовидной железе», указанных Wang.

«Имеются проблемы с щитовидной железой, это истинно» — говорит Chang. — «Но есть еще множество и других, связанных с облучением, которые выявлены у многих из жертв». Так, Chang обнаружил хромосомные повреждения, уровень которые на 60% выше, чем в норме для Тайбэя.

«Если AEC утверждает, что дозы облучения столь низки, то как могут наблюдаться повреждения хромосом» — говорит Chang. — «Результаты нашего исследования демонстрируют определенные эффекты низких доз излучения на хромосомы человека».

Для резидентов облученных зданий продемонстрированы иммунные нарушения, меньший индекс белых клеток крови (лейкоцитоз) и отставание детей в росте. Облученные резиденты имеют детей меньшего роста, как это наблюдается в Японии для оставшихся в живых после атомных бомбардировок. Но еще более волнуют Chang признаки врожденных сердечных проблем для детей, зачатых в облученных зданиях.

«Четыре из обследованных нами 90 детей имели врожденные сердечные проблемы», — говорит Chang. — «Нормальная частота врожденных сердечных заболеваний для общей совокупной популяции — 0,8%».

[Далее Tricia Pritikin из Вашингтона докладывает, что весьма активный источник -излучения 60Co может вызвать все типы раковых образований при облучении в большой дозе. Hsu говорит, что предупреждение запоздало, ибо уже 6 детей скончались от рака].

Однако, сообщает профессор Chang Wu-Shou, проводить прямую связь между лучевой экспозицией и раком чрезвычайно трудно. Имеется много медицинских неопределенностей, которые делают подобные связи труднодоказуемыми. Окружающая среда и образ жизни могут быть такими же причинами, как и облучение.

Затем Chang сделал акцент на глубокие эмоциональные и психологические травмы, которые переносят лучевые жертвы Tайваня.

«Имелись несколько случаев разводов мужей со своими облученными женами». — говорит Chang. — «Родители волнуются, что их облученные дети могут иметь проблемы при поиске партнеров для брака».

На все это председатель AEC Hu Ching-Piao однозначно дает понять, что оценка Chang медицинских последствий для жертв в облученных зданиях имеет малый вес в его организации: «Профессор Chang — антиядерный деятель, его мнения не полностью объективны».

474

Chang уничтожающе реагировал на игнорирование председателем AEC Hu Ching-Piao медицинских данных, опубликованных в журналах Lancet и England Journal of Medicine5. «Я не думаю, что (Hu), знает, понимает, или уважает науку» — говорит Chang пронзительно. — «AEC — политический инструмент, который используется для защиты правительства».

VII. ОПУБЛИКОВАННЫЕ ДАННЫЕ О БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТАХ ХРОНИЧЕСКОГО РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РЕЗИДЕНТОВ ЗАГРЯЗНЕННЫХ 60Co ПОМЕЩЕНИЙ НА ТАЙВАНЕ

Миниобзор А.Н. КотероваСоставлен по данным научных публикаций в открытой печати

(ноябрь 2003 г.).

Всего в поисковой системе Medline (Pubmed) обнаружены рефераты 21-й публикации. Это, скорее всего, все, поскольку использован исчерпывающий набор ключевых слов (“Taiwan&irradia-tion; для поиска слова “Radiation” и “Irradiation” оказались аналогичными). Большинство работ касаются вопросов ретроспективной дозиметрии для облученных резидентов; ряд публикаций связаны с проблемами дозиметрии с позиций физики.

Авторами почти всех статей, посвященных медико-биологи-ческим аспектам инцидента на Тайване, являются доктор W.P. Chang с соавторами. Эти исследователи работают в Институте по изучению эффектов окружающей среды, Институте Народного здравоохранения и в Медицинской школе при Национальном университете в Тайбэе (Insti-tute of Environmental Health Sciences and Institute of Public Health, Na-tional Yang Ming University Medical School, Taipei, Taiwan).

Международная поисковая система Medline Интернета охватывает практически все мировые публикации в областях медицины и биологии. Есть рефераты статей на всех языках — вплоть до китайского и японского (за последние 20–25 лет; для более ранних — преимущественно названия); охвачены публикации всех крупных национальных научных журналов ведущих государств мира. Поэтому вряд ли имеется вероятность того, что что-то существенное пропущено. Если есть какие-то другие данные, то они засекречены и не подлежат открытому опубликованию.

В рефератах статей, посвященных исследованию инцидента на Тайване, совершенно отсутствуют сведения о частоте

5 . Ошибка в названии второго журнала: соответствующая работа опубликована в British Journal of Haematology.

475

опухолеобразования и каких-либо серьезных детерминированных эффектах у облученных резидентов.

Похоже, что для резидентов Тайваня к настоящему моменту (2003 год) выявлены только следующие эффекты хронического внешнего облучения 60Co.

1. Цитогенетические повреждения в лимфоцитах

1.1. Повышение частоты выхода микроядерОбнаружено увеличение уровня микроядер (как с

центромерами, так и без). Правда, опытная и контрольная группы кажутся неравноценными — 60 и 7 индивидуумов соответственно [1, 2]. Но, учитывая довольно значительные накопленные дозы, ничего удивительного в увеличении выхода микроядер нет (предыдущие исследования на клетках in vitro показывают, что повышение количества микроядер регистрируется после облучения уже в дозах 40–160 мГр [3]).

1.2. Повышение уровня нестабильных аберраций хромосомПервоначальные исследования (1997 г.) не выявили

статистически значимого увеличения показателя [4], однако согласно более поздним работам уровень дицентриков повышен (группа из 189 резидентов) [5].

1.3. Повышение уровня стабильных аберраций хромосомВ группе резидентов увеличена частота транслокаций [6]. И это

не удивительно, поскольку оцененные аккумулированные дозы в исследованной группе составляют порядка 1 Гр [6].

2. Некоторые изменения показателей иммунного статуса

Обнаружены иммунологические эффекты хронического облучения для 196 человек со средней кумулятивной дозой в 169 мЗв, накопленной за 2–13 лет облучения: выявлены изменения в соотношении различных субпопуляций лимфоцитов [7].

3. Гематологические нарушения

У детей, посещавших детский сад с большой степенью загрязнения, зарегистрировано снижение количества лейкоцитов и нейтрофилов с сопутствующим увеличением числа эозинофилов. В группе детей, посещавших школу с меньшим загрязнением, риск гематологических эффектов был ниже [8]. Выявлено увеличение СОЭ (скорости оседания эритроцитов) [5].

476

В приведенных выше «Публикациях Кина» упоминается, что доктор W.P. Chang обнаружил также и анемию (малокровие) у детей («„Я выявил многочисленные проблемы с кровью наподобие анемии у детей, которых нет в нормальной популяции“ — сообщает Chang»). Но в рефератах его научных работ сведения об анемии не встретились.

5. Увеличение частоты диффузных зобов щитовидной железы

Наиболее выражено было для мужчин всех возрастов и для женщин до 15-ти лет. Эффект зависел от оцененной дозы облучения [9].

К этому надо добавить следующее. Нельзя исключить, что указанный факт в некоторой степени связан с более углубленным обследованием облученных резидентов по сравнению с общим населением Тайваня. Действительно, можно обратить внимание на то, что выявленные эффекты характерны для тех групп (мужчины) и для тех возрастов (женщины до 15-ти лет), которые, по-видимому, реже всех подвергаются ультразвуковому обследованию щитовидной железы.

6. Катарактогенный эффект

Обследуемая группа из 114 облученных резидентов была разделена на подгруппы в соответствии с возрастом —до 20 лет, 20–40 лет и более 40 лет. Обнаружено значительное и зависимое от дозы увеличение фокусных дефектов в хрусталике для группы моложе 20-ти лет (в других группах эффекты были менее выражены) [10].

7. Отставание детей в росте

На когорте, состоящей из 48 мальчиков и 37 девочек, продемонстрировано достоверное отставание в росте при накопленных дозах более 60 мЗв. При дозах порядка 30 мЗв изменения не были статистически значимы [11].

* * *Этими фактами исчерпываются опубликованные в открытой

печати сведения об эффектах облучения резидентов на Тайване. Почему-то не представлены данные о 5,5-кратном увеличении частоты врожденных сердечных патологий, которые упоминал доктор Chang в «Публикациях Кина» в 1998 году (подробнее см. выше; цитата: «Четыре из обследованных нами 90 детей имели врожденные сердечные проблемы», — говорит Chang. — «Нормальная частота врожденных сердечных заболеваний для общей совокупной популяции — 0,8%»).

477

Про лейкозы же и солидные раки, повторяем, нет и речи.Особенно удивительно отсутствие данных по подавлению

сперматогенеза, что, по идее, должно было быть выявлено чуть ли не в первую очередь. Наверное, многие резиденты бросились проводить соответствующие обследования и, наверное, масса таких обследований была выполнена. По-видимому, ничего не обнаружили. Это указывает, что хроническое облучение гораздо слабее отражается на сперматогенезе, чем острое (в последнем случае подавление обнаружено для дозы всего в 150 мЗв [12]).

Исходя из представленных публикаций, остается предположить, что, действительно, хроническое внешнее воздействие -излуче-ния на резидентов Тайбэя, причем в достаточно ощутимых аккумулированных дозах, в самом деле, как указывает доктор Y.C. Luan с соавторами из Ассоциации по ядерной энергии Тайваня, снизило уровень канцерогенеза в десятки раз. Из всей совокупности документов представленного «Приложения» следует, что никто вплоть до 2003 года не опроверг данных о двадцатикратном уменьшении частоты выхода спонтанных раков для резидентов по сравнению со всей популяцией Тайваня и, конкретнее, Тайбэя.

В таком случае понятно, откуда взялась столь фанатичная вера доктора Y.C. Luan с сотрудниками в необходимость использования хронического облучения для предотвращения раков и их слова, что подобная экспозиция имеет только благоприятные эффекты. Эти утверждения, встреченные нами впервые в статье, опубликованной в материалах I Конференции WONUC в 1999 г., без изменений перекочевали в тезисы докладов будущей Тихоокеанской ядерной конференции, которая состоится только в 2004 году (тезисы см. выше). И понятно, что выявленное двадцатикратное снижение смертности от рака за период наблюдения в 20 лет намного перевешивает некоторые обнаруженные повреждающие эффекты хронического облучения. Кроме того, следует отметить, что почти все такие эффекты продемонстрированы для детей и юношей. Но и без того каждому понятно, что радиационных воздействий в юном возрасте следует избегать (в частности известно, что радиоадаптивный ответ в юном возрасте выражен слабее, а в клетках плодов млекопитающих отсутствует вообще [13]).

Трудно сделать окончательное заключение относительно правомерности выводов о только гормезисных эффектах для облученных резидентов Тайваня. Теоретически нельзя исключить, конечно, что сведения о раках не отвечают действительности. Однако, учитывая иски резидентов к правительству, кажется вполне верным следующее замечание доктора Y.C. Luan с соавторами (см. выше статью в материалах WONUC):

478

«Если мальчик когда-либо побывал в загрязненной комнате детского сада, а затем умер от лейкоза, то об этом обязательно будет сообщено СМИ, и мальчик будет признан жертвой радиации».

Если так — то очень маловероятно, что действительное число случаев рака у облученных резидентов намного превышает те 1–2 лейкоза, о которых упоминается в ряде приведенных выше документов. И эти 1–2 лейкоза для когорты в 10.000 резидентов (при отсутствии солидных раков), действительно, в десятки раз ниже, чем спонтанная частота образования злокачественных опухолей у населения Тайбэя (как, наверное, и для любой другой популяции).

Правда, можно отметить, что в работах доктора Y.C. Luan с соавторами продекларированное ими снижение частоты раков у облученных резидентов с каждой последующей их публикацией несколько снижается. Как можно было видеть выше, в материалах WONUC (1999 г.) и тезисах докладов 2002 года указано, что показатель составил 3,6% от спонтанной частоты для всей популяции Тайваня. В тезисах же, принятых к докладу в 2004 году, представлено уже значение в 5%. Но, безусловно, со временем количество раков в облученной популяции будет увеличиваться просто в соответствии с увеличением возраста обследуемых. И если указанная тенденция (прибавление по 1,4% в год) сохранится, то можно ожидать, что частота образования раковых опухолей у облученных резидентов достигнет уровня спонтанной «нормы» необлученной популяции где-нибудь лет через шестьдесят.

Что же касается эффекта радиационно-индуцированной нестабильности генома, то и здесь следует заметить, что эта нестабильность, которая теоретически должна была в конце концов реализоваться в увеличение выхода канцерогенных мутаций и наследственных патологий, почему-то не реализовалась в подобные явления на протяжение двух десятков лет. И в самом деле, имеющиеся данные экспериментов на животных не позволяют сделать окончательных выводов о том, при каких дозах облучения возможна индукция нестабильности генома in vivo.

Время многое расставит на свои места, однако сомнительно, что требуется срок, больший 20-ти лет, чтобы выявить повреждающие эффекты радиационного воздействия.

ЛИТЕРАТУРА К МИНИОБЗОРУ1. Chang W.P., Hsieh W.A., Chen D.P. et al. Change in centromeric and

acentromeric micronucleus frequencies in human populations after chronic radiation exposure // Mutagenesis. 1999. V. 14. № 4. P. 427–432.

2. Chang W.P., Tsai M.S., Hwang J.S. et al. Follow-up in the micronucleus frequencies and its subsets in human population with chronic low-dose

479

gamma-irradiation exposure // Mutat. Res. 1999. V. 428. № 1–2. P. 99–105.

3. Котеров А.Н. Молекулярно-клеточные закономерности, обуславливающие эффекты действия малых доз ионизирующей радиации // Мед. радиология и радиац. безопасность 2000. Т. 45. № 5. С. 5–20.

4. Chen W.L., Taur C.L., Tai J.J. et al. Chromosomal study in lymphocytes from subjects living or working in buildings constructed with radioac-tively contaminated rebar // Mutat. Res. 1997. V. 377. № 2. P. 247–254.

5. Liu R.S., Chen W.L., Chen F.D. Health examination and chromosome aberration analysis of residents living in 60Co-contaminated rebar build-ings // Int. J. Radiat. Biol. 2002. V. 78. № 7. P. 635–639.

6. Chen F.D., Chen K.Y., Ngo F.Q. et al. Chromosomal damage in long-term residents of houses contaminated with cobalt-60 (Letter) // Lancet. 2000. V. 355. № 9205. P. 726.

7. Chang W.P., Hwang J.S., Hung M.C. et al. Chronic low-dose gamma-radi-ation exposure and the alteration of the distribution of lymphocyte sub-populations in residents of radioactive buildings // Int. J. Radiat. Biol. 1999. V. 75. № 10. P. 1231–1239.

8. Chang W.P., Lin Y.P., Hwang P.T. et al. Persistent leucocyte abnormali-ties in children years after previous long-term low-dose radiation expo-sure // Br. J. Haematol. 1999. V. 106. № 4. P. 954–959.

9. Chang T.C., Chen W.L., Chang W.P., Chen C.J. Effect of prolonged radia-tion exposure on the thyroid gland of residents living in 60Co-contami-nated rebar buildings // Int. J. Radiat. Biol. 2001. V. 77. № 11. P. 1117–1122.

10. Chen W.L., Hwang J.S., Hu T.H. et al. Lenticular opacities in populations exposed to chronic low-dose-rate gamma radiation from radiocontami-nated buildings in Taiwan // Radiat. Res. 2001. V. 156. № 1. P. 71–77.

11. Wang J.-C., Lin Y-P., Hwang J.-Sh. et al. Physical heights of children with prolonged low dose-rate -radiation exposure in radiocontaminated buildings // Int. J. Radiat. Biol. 2001. V. 77. № 1. P. 117–125.

12. Рябухин Ю.С. Низкие уровни ионизирующего излучения и здоровье: системный подход // Мед радиология и радиац. безопасность. 2000. Т. 45. № 4. С. 5–45.

13. Котеров А.Н., Никольский А.В. Адаптация к облучению in vivo // Радиац. биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. Вып. 6. С. 648–662.

480

ПРИМЕЧАНИЯ И КОММЕНТАРИИ

1. Судя по следующему контексту, автор имеет в виду только индустриальную ядерную энергетику, но не радиологию, поскольку даже стандартные рентгенодиагностические процедуры в развитых странах соответствуют дозе порядка 1 мЗв в год.

2. Поиск для виртуальных чисел функциональных закономерностей, выражающихся в конкретных формулах.

3. За прошедшие со времени симпозиума WONUC четыре года эта ситуация, насколько мне известно, не изменилась.

4. В Отчете НКДАР за 2000 г. (приложение G) рассматривается целый ряд работ по интерпретации выхода опухолей у детей после облучения in utero. Следует иметь в виду, что у детей спонтанная частота опухолеобразования по сравнению со взрослыми столь мала, что даже самый ничтожный абсолютный прирост этого показателя может оказаться статистически значимым. К примеру, фоновый уровень для детских лейкозов в Японии составляет около 6 случаев на 10.000 (см. отчет НКДАР 2000). Понятно, что для зарегистрированных после какого-либо воздействия 8 случаев (в расчете на 10.000) ожидание достоверных отличий от фоновой «нормы» вполне оправдывается.

5. На самом деле, согласно Отчету НКДАР 2000 — 90–100 мЗв, причем только для детей (конечно, не при облучении in utero). Для взрослых же — около 200 мЗв. Просто автор осторожничает и принимает за «прямые доказательства» им же раскритикованный «горб» на рис. 3.

6. Верно. По разным данным, редкоионизирующая радиация индуцирует от 10 до 75 ДР на клетку на 1 Гр. Наиболее распространенное значение — 40 ДР.

7. По разным данным — (3–6)х109 пар нуклеотидов.8. Локальные дозы в указанном исследовании из области

медицинской радиологии и радиодиагностики скорее всего велики.9. Наиболее эффективно — при 2–5 сГр.10. Интересно, какая обстановка была в то время на урановых

рудниках Западного мира; видно, данные засекречены до сих пор — на симпозиуме WONUC они не обсуждались.

11. WL — «Один рабочий уровень» (One Working Level) — равен любой комбинации производных радона в одном литре воздуха, которая приводит к окончательной эмиссии энергии в 1,3 105 МэВ от -частиц. WLM является суммарной временнóй мерой воздействия, то есть результатом рабочего времени за месяц (170 ч), а также рабочего уровня (1 WLM = 3,54 мДж/ч м–3).

12. Облучение без применения техники микропучка в дозе, которая соответствует одной -частице на клетку в среднем, вследствие

481

вероятностного распределения событий попадания приводит к тому, что, хотя многие клетки не поражаются вовсе, имеется значительная фракция, через которую пролетело по две и более частиц. Именно с такими клетками и можно связать зарегистрированную трансформацию.

13. Это очень важная работа. Насколько мне известно, за время, прошедшее с момента ее опубликования (1999 г.), данных, опровергающих тот факт, что пролет через клетку единственной -частицы не вызывает трансформации, не получено.

14. Существование порога для эффектов инкорпорированных радионуклидов продемонстрировано также в результате многолетних исследований сотрудников ГНЦ — Института биофизики Минздрава РФ; см. из последнего (Калистратова В.С. и др. Мед. радиология и радиац. безопасность. 2001. Т. 46. № 2. С. 5–10; Булдаков Л.А., Калистратова В.С. Радиоактивное излучение и здоровье. М. 2003. — 164 с.).

15. Один из авторов, Людвиг Файнендеген, является основателем понятия «малые дозы радиации» с позиций микродозиметрии. Именно на основе его публикаций 1988 г. (совместно с V.P. Bond и J. Booz) разработано соответствующее количественное определение, на котором базируются современные разработки многих международных организаций по радиационной защите. Все работы, имеющих дело с микродозиметрией, так или иначе обязательно касаются расчетов и положений, приведенных в тех уже старых, но не устаревших исследованиях Л.А. Файнендегена с сотрудниками; ссылки на последние обязательно присутствуют.

И ныне эти авторы продолжают подкреплять соответствующими данными и выкладками свой основной тезис, согласно которому радиация в малых дозах не привносит никаких качественно новых повреждений ДНК по сравнению с нормальным клеточным метаболизмом кислорода, а количественно число радиационных повреждений при низкоуровневых воздействиях очень невелико по сравнению со спонтанными (работы 2003 г.).

Указанный тезис поддерживается, кроме того, и таким предтечей понятий «апоптоз» и «альтруистическая гибель клеток», как японский исследователь доктор Сохеи Кондо (Sohei Kondo). В своих комментариях на сообщение 136 «Национального совета по радиационной защите и нормированию» (National Council on Radiation Protection and Measurements — NCRP) Кондо подверг конструктивной критике положение о существовании специфических для радиации ДР по сравнению со спонтанными. Он указал, что при одном из очень редких генетических заболеваний (синдроме поломок Ниймегена — Nijmegen breakage syndrome), характеризующимся дефектом по репарации именно ДР, к 21 году жизни для 40% людей отмечено

482

возникновение раков (и для 50% — в течение жизни). Доктор Кондо спрашивает, почему это так, если, как утверждается, спонтанно образуется только малое количество ДР по сравнению с индуцированными радиацией повреждениями ДНК. Комментарий С. Кондо, помещенный в Интернете на сайт NCRP, был сделан уже в XXI веке.

Сторонник гормезиса Збигнев Яворовски, которого цитируют авторы представленного обзора, ранее являлся председателем НКДАР.

В обзоре очень наглядно показано на примерах, как иногда «по заказу» фабрикуются «эпидемиологические свидетельства» о канцерогенных эффектах малых доз радиации применительно к большим когортам людей.

16. Кумулятивно — немалые.17. Любопытно, что именно основатель биофизической модели

«пролета единственной частицы» Людвиг Файнендеген критикует международные органы радиационной защиты, отчасти извратившие его же модель.

18. Материалы данного симпозиума WONUC (доклад председателя МКРЗ Р. Кларка) показывают, что МКРЗ отходит от понятия «коллективная доза» в сторону «регулируемая доза».

19. В данной работе рассмотрен один малоучитываемый момент, который позволяет полагать о неправомерности ЛБК применительно к малым дозам радиации в принципе. А именно: наличие благоприятных эффектов радиации в указанном диапазоне доз приводит к выводу, что радиация не только может теоретически повысить частоту раков, но и (продемонстрировано реально) снизить выход опухолей, обусловленных другими, нерадиационными факторами. Факт наличия или отсутствия порога зависит исключительно от относительного вклада этих двух эффектов излучения.

Некоторые неточности во второстепенных вопросах в начале и середине статьи, на которые указано ниже, не отражаются на правомерности основных положений автора. Тем более, что в конце работы он сам обсуждает их.

Автор местами несколько широко трактует понятие «адаптивный ответ», подразумевая под этим термином более общее понятие «радиационный гормезис» (благоприятные эффекты излучения).

20. Как докладывал на этом симпозиуме председатель МКРЗ Р. Кларк, ныне «концепция коллективной дозы» заменяется концепцией «контролируемой дозы». Согласно последнему положению, если доза, полученная кем-то в когорте, будет максимальной из всех индивидуальных доз, и эта доза не является повреждающей, то и все воздействие на когорту следует считать неповреждающим.

483

21. Все-таки утверждение о меньшей на 7 порядков частоте мутаций для ионизирующей радиации не следует принимать безоговорочно. Иначе — абсурд. Если быть последовательным и вычислить число наиболее значимых повреждений ДНК — ДР для воздействия -излучения, например, в дозе 1 Гр (до 40 ДР на геном на 1 Гр), то получится, что такой же уровень формируется за счет естественного метаболизма в срок не более 400 дней (по данным разных авторов — от 10–1 до 10 ДР на клетку в день). Иными словами, «дозу» спонтанных ДР, соответствующую 1 Гр излучения, клетка организма получает в малый срок — чуть более года. Однако для дозы радиации в 1 Гр продемонстрированы повреждающие эффекты на всех уровнях биологической организации. Так что повреждения повреждениям рознь — для радиации характерно бóльшее накопление труднорепарируемых комплексных повреждений, чем для естественного метаболизма кислорода.

22. Для Х- и -излучения это верно только при дозах значительно меньше 1 мГр. При бóльших же дозах поражены почти все клетки (например, для 5 мГр — 85%) и нарастает только число попаданий на одну клетку.

23. Вот здесь авторы также приходят к выводу, что «повреждение повреждению — рознь».

24. В обзоре приводятся, помимо прочего, данные о том, как результаты крайне дорогостоящих обследований десятков тысяч работников ядерной отрасли в США, результаты которых не поддерживают ЛБК, порой замалчиваются и искажаются. Сомнительно, что такие сведения отражают субъективную точку зрения автора.

25. Это слишком смелое утверждение. Опыт показывает, что для высоких и умеренных доз радиации контрольные необлученные животные все-таки живут дольше. Автор, видимо, имел в виду эксперименты с облучением в малых и очень малых дозах.

26. Странное понятие о средних дозах, пусть даже хронического облучения. Разве что в сравнительном аспекте.

27. Имеется значимое (по сравнению с индексами «Стандарта мирового населения») увеличение числа случаев рака щитовидной железы для различных групп детей Украины и Белоруссии, получивших в результате аварии на ЧАЭС оценочные дозы на щитовидную железу в диапазонах: от 14,5 до 270 сГр.

28. Кроме облучения in utero. Здесь описано увеличение частоты опухолеобразования для доз порядка 1–2 сГр (при рентгенодиагностике 1940–1950-хх гг.).

29. С коррекцией на курение.30. В последнем случае автор имеет в виду, видимо, только

работы в области малых доз излучения.484

31. Как проделан этот опыт — малопонятно, поскольку невозможно учесть случайных вариаций в факторах дикой окружающей среды. И что, потом бурундуки приходили и докладывали, что «Вот, де, я еще жив»? Наверное, автор плохо изложил условия эксперимента.

32. Эпигенетические эффекты связаны с набором и функционированием активной в данный момент группы генов. При эпигенетических воздействиях генотип не повреждается, но изменяется его функционирование.

33. Это предположение следует отнести к взрослому организму. Некоторое повышение частоты опухолеобразования у детей после их облучения in utero обнаружено для доз, по оценкам, в 1–2 сГр (рентгенодиагностика в 1940–1950-хх г.). Развивающиеся клетки плода намного более чувствительны к радиации.

34. Сомнительная величина. Впрочем, если спасено 0,000001 жизни (или что-то в этом роде), то так и выйдет. Может, именно это имеется в виду.

35. Результаты этой программы по исследованию продолжительности жизни раковых пациентов, подвергавшихся той или иной терапии, могут быть оценены, по-видимому, не скоро. Необходимы длительные (порядка десятилетия) наблюдения.

36. Имеются в виду данные для японской когорты. По другим сведениям, и там все же 20 сЗв для лейкозов.

37. Имеется в виду, что адаптирующее облучение будет защищать и от других факторов, в том числе и от спонтанных повреждений, ведущих к неблагоприятным эффектам (например, к развитию с возрастом раковых опухолей).

38. Имеются в виду не раки, а наследуемые радиационные повреждения — «мутации и уродства», типа двухголовости т.п., которые фигурируют в фантастических романах-антиутопиях. В целом автор прав — единственные отрывочные сведения о мутациях в минисателлитах у детей ликвидаторов противоречивы (одними авторами показаны, а другими — нет) и, кроме того, недостаточно статистически значимы.

39. Эпистемология (от греч. episteme — знание, logos — учение), или гносеология, теория познания — раздел философии, в котором изучаются закономерности и возможности познания, отношения знания к объективной реальности, исследуются ступени и формы процесса познания, условия и критерии его достоверности и истинности. Обобщая методы и приемы, используемые современной наукой (эксперимент, моделирование, анализ и синтез и т.д.), эпистемология выступает в качестве ее философско-методологической основы. Основные эпистемологические проблемы: Как устроено

485

знание? Каковы механизмы его объективации и реализации в научно-теоретической и практической деятельности? И т.д.

Иными словами, утверждая, что индукция рака после облучения в малых дозах — это эпистемологически неразрешимая проблема, автор представленной статьи хочет сказать, что, несмотря на получение все новых и новых сведений о механизмах канцерогенеза, с одной стороны, и об эффектах излучения в малых дозах с другой, всегда будет оставаться некоторая степень неопределенности, которая никогда не позволит уверенно связать тот или иной случай рака с облучением в такой-то малой дозе. Слишком велик вклад случайных, хаотических факторов.

Подобный вывод кажется важным, поскольку позволяет более реально взглянуть на действительность радиационной эпидемиологии и радиационного нормирования. Все утверждения и дискуссии вокруг вопроса о том, что малые дозы радиации неизбежно вызывают, пусть и в малой степени, но действительное повышение частоты канцерогенеза, все дискуссии «о правомерности ЛБК» переводятся, таким образом, в плоскость не объективного научного знания, а в значительной степени в плоскость философских представлений тех или иных авторов и становятся вопросом их веры. В связи с этим, отсутствуют какие-либо возможности научного опровержения их положений, зачастую основанных на вере. Часто же — на вере в то, что законы физики мертвой материи можно распространять на живые организмы.

Наконец, представленная статья свидетельствует, что, даже с математических позиций разработка корректных математических моделей, отражающих действительное развитие канцерогенеза (тем более — радиационного канцерогенеза), кажется весьма проблематичной. Вспоминается, что один из авторов толстой современной монографии (Абелев Г.И. и др. Канцерогенез. М.: Научный мир, 2000. — 420 с), который является молекулярным биологом, с своем устном докладе очень скептически отнесся к вопросу математического моделирования процесса канцерогенеза («даже для различных случаев раков желудка цепочки мутаций, ведущих к ним, оказывается совершенно разными, однако все это — раки желудка»; цитировано по-памяти).

Поэтому следует полностью согласиться с утверждениями K.R. Trott и M. Rosemann (статья которых представлена в данных материалах WONUC), что «любая гипотеза о механизмах, о дозе, о временной зависимости или о типе связанного с радиацией заболевания, которая не совместима с доступными эпидемиологическими данными, должна рассматриваться как необоснованная».

40. Все-таки, по разным оценкам, 10–30% энергии ионизирующего излучения передается непосредственно в ДНК

486

(остальные 70–90% эффекта обусловлены свободными радикалами в результате радиолиза); да и не может быть так, чтобы проникающая радиация совсем не затрагивала бы какой-то молекулы, причем столь большой.

41. Имеется в виду, видимо, предложение учитывать порог.42. Затронутый вопрос о спектре опухолей для разных

популяций кажется очень важным. В качестве иллюстрации позволим себе привести соответствующую информативную таблицу из уникальной монографии (на русском языке), которая является результатом труда коллектива авторов из Онкологического Научного Центра (Абелев Г.И. и др. Канцерогенез. М.: Научный мир. 2000. — 429 с.).

487

Исходя из таблицы видно, насколько в количественном смысле различается частота выхода того или иного типа опухолей даже для относительно близких этнически популяций.

43. Утверждение автора должно быть сужено до рамок определения «повреждающие биологические эффекты».

44. Непонятно. Выше сам автор указывал, что риск 10 -3 в год соответствует нескольким мЗв, а не 0,3 мЗв. Кроме того, получается, что для ЕРФ риск рака 1 на 100 в год.

45. Недооценка авторами кластерного эффекта радиации, вследствие которого даже редкоионизирующее излучение индуцирует в

488

105 раз большее количество ДР относительно других типов повреждений, чем естественный метаболизм кислорода.

46. Для раков щитовидной железы у детей многочисленные международные данные свидетельствуют, что индукция опухолеобразования ниже доз 90–110 мГр редкоионизирующего излучения не обнаруживается (не считая воздействия in utero). Более ссылок на дозу в 10 мГр применительно к вышеуказанным ракам у детей переводчик не встречал ни в одной работе известных институтов, международных и национальных организаций по исследованию канцерогенеза (для взрослых же дозы значительно больше 100 мГр). В Отчете НКДАР за 2000 г. (приложение I, таблица 17) минимальные соответствующие дозы находятся в пределах 100 мГр.

47. По-видимому, в случае ситуации де-факто имеется в виду не то, что защита осуществляется после облучения (переведено правильно), а то, что в случае, например, аварии следует снизить уровень последующего воздействия.

48. В оригинале текста отсутствуют ссылки, хотя имеется список литературы из 18 источников. Ряд утверждений авторов никак не вытекает ни из их работ, ни из данных других исследователей. Поскольку эти необоснованные утверждения могут вводить в заблуждение, то ниже представлен ряд уточняющих примечаний и комментарии.

49. Пока что радиоэпидемиологические данные применительно к имеющимся в виду малым дозам говорят о прямо противоположном. См., в том числе, многие материалы WONUC.

50. Непонятно, что имеется в виду под «уменьшением общей стабильности», если «не будет увеличиваться [частота] какого-либо заболевания».

51. Непонятно, почему же тогда «не будет увеличиваться частота какого-либо заболевания».

52. Одно не следует из другого. Отсутствие зависимости «Доза — эффект» не указывает на максимальное действие наименьшей дозы. Переведено точно, поэтому надо сказать, что авторы как в этой, так и в многочисленных других своих обзорах постоянно повторяют указанное заклинание. На самом деле анализ экспериментальных данных показывает, что дозовые зависимости применительно к индукции нестабильности генома исчерпывающе исследовались редко. Обычно ограничивались двумя дозами, величина которых может быть названа, скорее, средней, и, получив для обеих доз почти одинаковый эффект, делали вывод об «отсутствии дозовой зависимости». При бóльших же дозах по целому ряду показателей отмечена зависимость от дозы — см., например (Trott K.R. et al. Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. № 6. P. 787–791).

489

53. В оригинале статьи приведены значения 50 и 10 мЗв соответственно. Однако это опечатки либо что-то еще. Во всех других своих обзорах (как в более ранних, так и в более поздних), которые во многом аналогичны, авторы приводят другие величины:

500 мЗв и 100 мЗв (Mothersill C. et al. Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. № 6. P. 673–680.);

300–500 мЗв и 100 мЗв (Mothersill C. et al. Радиац. биология. Радиоэкология. 2000. Т. 40. Вып. 5. С. 615–620 (статья на англ. яз.).

В 2003 г. мне довелось специально заниматься анализом опубликованных работ по нестабильности генома. Обнаружено, что, несмотря на более чем 10-ти-летние исследования, феномены, которые действительно можно отнести к нестабильности генома, для редкоионизирующей радиации зарегистрированы в дозах не менее 200–250 мЗв. И только для клеток с генетическими дефектами в репарации ДНК и специально выведенных животных с такими же дефектами требуются значительно меньшие дозы.

54. Об этом см. выше примечание 52.55. Опять утверждение, которое не отвечает реальности. О

каком ЕРФ можно говорить, если в результате более чем 10-ти-летних исследований по всему миру нестабильность генома зарегистрирована только после доз в сотни мЗв? В то время как даже повышенный ЕРФ составляет никак не более10 мЗв в год?

56. По-видимому, авторы озабочены тем, что будет при дозах менее ЕРФ.

57. Статья суммирует, хотя и не совсем в полном виде, преимущественно данные по классической и наиболее известной форме адаптивного ответа — радиоадаптивному ответу лимфоцитов человека. Имеется еще множество работ по радиоадаптивному ответу других клеток животного мира; феномен продемонстрирован для всех живых объектов — от бактерий до человека. Радиоадаптивный ответ выявлен не только in vitro, но и in vivo, причем в последнем случае индуцированная малыми дозами радиации устойчивость животных к облучению сохраняется на протяжении очень длительного времени (вплоть до 2,5 месяцев). Показана бóльшая резистентность к радиации и митогенам лимфоцитов людей после профессионального облучения (целый ряд работ).

Обладает адаптирующим эффектом и хроническое радиационное воздействие. Возможна защита даже от плотноионизирующего излучения, однако в подобных случаях в качестве адаптирующего облучения эффективны только редкоионизирующая радиация, -мезоны и низкоэнергетические нейтроны, но не -частицы и не протоны.

490

Словом, налицо факт широкого распространения феномена, в качественном смысле практически независимо от природы и условий облучения, а также объектов, для которых выявляется радиоадаптация, хотя авторы данного обзора и несколько осторожничают при обсуждении в этом плане. В то же время, явление радиоадаптации не безусловно, что демонстрирует, в том числе, и представленный обзор — существуют значительные вариации, обусловленные не только генетическими и физиологическими причинами, но даже возрастом. Для клеток плодов млекопитающих радиационной адаптации не обнаружено вообще.

Механизмы радиоадаптивного ответа до конца не выяснены, но вряд ли существует единая молекулярно-клеточная основа для всех типов адаптации (при разных условиях облучения, in vitro и in vivo). Применительно к лимфоцитам человека наиболее подкрепленной экспериментально кажется гипотеза о стимуляции малыми дозами излучения процесса репарации ДНК (авторы обзора как раз и заостряют на ней внимание). Есть, однако, целый ряд данных и о том, что адаптирующее облучение способно активировать не только репаративные, но и защитные (радиопротекторные) системы, в частности, антиоксидантные. Имеются сведения о стимуляции иммунной системы и апоптоза, способствующих, во-первых, клеточной селекции с удалением пулов более радиочувствительных клеток к моменту повреждающего воздействия, и, во-вторых, элиминации клеток с повреждениями после воздействия.

58. Для данной работы переведено только «Резюме» (весьма обширное), поскольку важным кажется исключительно основной вывод — отсутствие зависимости от дозы для цитогенетических повреждений по параметру выхода микроядер для облученных in vitro лимфоцитов человека ниже порога в 200 мГр. Что касается снижения числа микроядер в условиях приема антиоксидантов (выявленного сложными статистическими методами), то надо отметить, что это довольно специальный вопрос, имеющий косвенное отношение к радиационной защите и к радиационному нормированию. Приведем только дозы и условия приема препаратов: для повышения антиоксидантного статуса людей (добровольцы) витамины С и Е давали в количестве 500 и 100 мг в день в течение 2-х месяцев. Обнаружено увеличение антиоксидантной активности сыворотки крови после подобной профилактики.

Отметим, однако, что витамин Е и витамин А — немногие витамины, которые токсичны при больших дозах. Если витамином С отравиться практически невозможно (избыток просто выводится с мочой), то для витамина Е необходимо строгое соблюдение рекомендуемых врачами доз, которые применительно к конкретному

491

индивидууму могут быть ниже, чем использованные в экспериментах на добровольцах в данной работе.

59. Ранее в работах этой группы сотрудников (M. Yonezawa et al.) на мышах была выявлена совершенно уникальная форма адаптивного ответа. При адаптирующем воздействии Х-излучения в малой дозе 5 сГр мыши были более радиорезистентными (по 30-ти-суточной выживаемости и средней продолжительности жизни павших животных) к последующему облучению в летальной дозе 7,8–8 Гр. Эффект проявлялся в срок от 1 суток вплоть до 2,5 месяцев после адаптирующего воздействия.

И бóльшие дозы радиации (30–40 сГр) обладали адаптирующим эффектом, однако он выявлялся в гораздо меньший период — только спустя 14 дней после воздействия (см. Yonezawa M. et al. J. Radiat. Res. 1990. V. 31. P. 256–262; Mutat. Res. 1996. V. 358. P. 237–243).

В представленном ниже исследовании авторы пытаются расшифровать молекулярные механизмы причин повышения радиорезистентности после облучения в малых дозах.

60. Имеется в виду то, что сумма адаптирующая + повреждающая доза имеет меньший негативный эффект, чем только одна повреждающая.

61. Маловато мышей на точку, но следует отметить, что это так у них, у вестернблотчиков, принято. Можно встретить и другие аналогичные современные работы.

62. Представленные в этой экспериментальной работе данные о фактах гормезиса (благоприятных эффектов радиации в малых дозах) являются каплей в обширном море аналогичных сведений. Феномен продемонстрирован для всех биологических объектов — от бактерий до клеток человека. Уже к 1979 г. T.D. Luckey было собрано более 1200 ссылок по стимулирующему эффекту малых доз радиации. К 1982 г. усилиями этого же автора и других исследователей коллекция пополнилась до 2000 источников.

В данной статье весьма информативен краткий литературный обзор («Введение»), посвященный гормезису у животных и различных групп людей. Важной кажется ссылка, согласно которым низкоуровневое облучение мышей приводило к некоторому увеличению продолжительности жизни при воздействии на несколько поколений животных. Ибо именно продолжительность жизни, как верно отмечал M. Tubiana, является конечным показателем, подводящим итог всем воздействиям, перенесенным организмом.

63. Самки взяты авторами, по-видимому, для того, чтобы не было неконтролируемой смертности, обусловленной драками самцов при достижении последними половозрелого возраста в течение длительного опыта.

492

64. Отличие от радиотерапии заключается в том, что радиация в малой дозе не убивает раковые клетки, а стимулирует иммунную систему.

65. Это только один из возможных механизмов. Большинство исследователей сходятся на активации репарации ДНК; есть данные и о стимуляции защитных механизмов.

66. Не малая — суммарно 130 сГр; впрочем, для области радиологии все подобные величины доз называются малыми, достаточно посмотреть соответствующие работы.

67. Для данной статьи представлено только резюме. Необходимо обратить внимание на отсутствие эффекта (и даже некоторую тенденцию к радиационному гормезису) при хроническом воздействии Х-излучения до накопленной дозы примерно 6,8 сГр. И на то, что при этом значительно бóльшие дозы излучения (примерно 50 сГр) вызывали достоверное повышение частоты канцерогенеза. Хотя точная дозиметрия отсутствует, сами выявленные эффекты в качественном смысле нельзя подвергнуть сомнению, ибо факт облучения китайских рентгенологов (одних больше, других меньше, в зависимости от длительности работы) не может быть оспорен.

68. Приведены две таблицы (в переводе не представлены), суммирующие статистические закономерности для различных экспериментальных групп мышей с воздействием - и β-излучателей в сравнении с соответствующими контрольными группами. Рассчитано теоретическая частота случаев рака, которых можно ожидать исходя из предсказаний ЛБК. Проведено сравнение этого показателя с реально зарегистрированной частотой канцерогенеза. В тексте перечислены данные, представленные в таблицах.

Все это несет мало ценной информации, ибо, во-первых, важны только количественные выводы авторов (а они приведены в «Резюме» и «Обсуждении») и, во-вторых (самое главное) — в статье нигде не указаны дозы инкорпорированных - и β-излучателей и уровни облучения от них для тех или иных групп.

69. Важным в данной работе является отсутствие зарегистрированных изменений в частоте мутаций в минисателлитах в соматических клетках детей, отцом которых являлись ликвидаторы последствий аварии на ЧАЭС (причем некоторые дети были зачаты во время работы отцов на ЧАЭС). Ранее имелись данные, указывающие на двухкратное повышение частоты мутаций в локусах минисателлитов у детей, рожденных в семьях, проживающих на загрязненных территориях Белоруссии, причем с оцененными накопленными дозами менее 20 мЗв (Dubrova Y.E. et al. Nature. V. 380. P. 683–686; Mutat. Res. 1997. V. 381. P. 267–278; Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. P. 689–696). В качестве контроля для указанного исследования (сравнение по

493

критерию Фишера) использованы только показатели группы детей Великобритании.

В представленной статье представляет большой интерес обсуждение причин регистрации повышения частоты мутаций в минисателлитах детей — потомков облученных родителей в более ранних работах Dubrova Y.E. et al.

Познавательны также сведения о качественных отличиях в минисателлитах у мышей и у человека (мыши часто используются в качестве модели применительно к наследуемым радиационно-индуцированным мутациям).

И, наконец, очень важно основанное на различных экспериментальных данных сделанное авторами предположение о преходящем характере наследуемых мутационных изменений после облучения. Из этого предположения следует, что сперматиды повреждаются только в период облучения (как это было с зачатиями в период работы отцов-ликвидаторов на ЧАЭС), а после окончания воздействия геном половых клеток восстанавливается до нормы.

70. Самым важным в представленном исследовании является факт чудовищного повышения уровня нестабильных аберраций хромосом в лимфоцитах людей, которые заведомо не контактировали с радиационным фактором, однако контактировали с химическим. Определение количества аберраций хромосом в настоящее время используется в качестве одной из тест-систем для ретроспективной оценки накопленных доз облучения. Исходя из данных вьетнамских авторов становится ясным, насколько может отражаться на указанном показателе не всегда учитываемое влияние нерадиационных агентов.

Создается впечатление, что авторы статьи и сами подивились огромному количеству аберраций хромосом в лимфоцитах вьетнамских фермеров. Видимо, поэтому в статье были аккуратно представлены фото клеток с повреждениями, где указано, что считали за аберрации и т.п. И фото клеток с аберрациями для конкретных когорт — работников ядерного производства и фермеров (в переводе иллюстративный материал не прилагается).

Иными словами, вьетнамские исследователи на всякий случай представили первичные данные для такого стандартного цитологического метода, как подсчет клеток с аберрациями, количества аберраций и т.д. Это подкрепляет впечатление от полной корректности результатов.

71. Выше отмечалось, что накопленная доза составила в среднем 25 мЗв. Как показано в том числе в работах Ллойда с соавт. (Lloyd D.C. et al. Int. J. Radiat. Biol. 1988. V. 53. P. 49–55; 1992. V. 61. P. 335–343), уровень нестабильных аберраций хромосом в лимфоцитах человека повышается уже после воздействия излучения в дозе 30 мГр.

494

Так что нет ничего удивительного в обнаруженном вьетнамскими авторами увеличении показателя у людей, которые в среднем получили дозу около 25 мЗв (при этом у некоторых доза могла быть выше 25 мЗв, а в статье представлены средние значения для количества аберраций во всей группе).

72. В данной статье представляют интерес сведения об индукции раков щитовидной железы у детей после аварии на ЧАЭС. Однако полнее соответствующие данные были отражены в более поздних мировых публикациях, например, в Отчете НКДАР от 2000 г. (приложения G и J). В этом отчете, в отличие от представленной работы, достоверное повышение раков щитовидной железы у детей — единственное пока реально зарегистрированное и однозначно трактуемое печальное последствие облучения населения (не ликвидаторов) после аварии на ЧАЭС. Весь же массив остальных расстройств здоровья, приведенных авторами данной статьи, которые можно отнести к так называемым «общесоматическим расстройствам», как указывается в Отчете НКДАР 2000 г. (а НКДАР отнюдь не склонен преуменьшать вред ионизирующего излучения), не является результатом непосредственного воздействия радиационного фактора (да подобных детерминированных эффектов и не может быть, исходя из величины накопленных доз). К причинам этих расстройств отнесены, буквально, «вредные влияния психологического, социального и бытового факторов, а также экономическое неблагополучие» (Отчет НКДАР 2000, приложение J). Переводчик, которому весьма хорошо знакомо положение, сложившееся в глубинке Восточной Украины (причем ретроспективно — за последние 10 лет; в 1992 г. же было лучше, чем в России; это не значит, что хорошо; но потом много хуже), склонен согласиться с мнением НКДАР.

73. Ошибка. К 1999 г. имелись результаты обследования проживающих в условиях ЕРФ и работников ядерной индустрии.

74. Таким образом, наиболее специфичных для радиационного фактора заболеваний применительно к детям, у которых очень низка частота спонтанных раков по сравнению со взрослыми, авторы не выявили. Именно повышение частоты детских неоплазм можно было бы отнести с большой вероятностью к эффектам облучения. Но — не было, поскольку дозы низки (много менее 10 сЗв). Выведенные коэффициенты относительных рисков образования неоплазм для 1-й и 4-й групп (согласно авторам, 5–7 сЗв и «острое облучение» — эвакуированные; доза не указана) по сравнению с группой сравнения (3-я субкогорота, по оценкам авторов до 1 сЗв) лежали в диапазонах 0,57–1,58 и 0,57–1,69 соответственно. Это относительный показатель, то есть для самой 3-й субкогорты он равен 1,0.

495

75. В данной работе, представленной в сокращенном виде, отсутствуют данные о накопленных шахтерами дозах в привычных единицах. Все зависимости эффекта даны от значений WLM (рабочее время за месяц).

«Один рабочий уровень» (One Working Level — WL) равен любой комбинации производных радона в одном литре воздуха, которая приводит к окончательной эмиссии энергии в 1,3 105 МэВ от -частиц.

WLM является суммарной временнóй мерой воздействия, то есть результатом рабочего времени за месяц (170 ч), а также рабочего уровня.

1 WLM = 3,54 мДж/ч м–3.76. В статье, которая представлена только в виде резюме,

интересным в свете радиационных эффектов является один-единственный факт. А именно: прирост оцененной годовой дозы облучения в одной из стран Европы за счет аварии на ЧАЭС. Таковой прирост составил в течение первых лет после Чернобыля 35 микрозивертов в год. И это при том, что уровень ЕРФ — 1–2 миллизиверта в год. Понятно, что никакого «статистические значимого» увеличения частоты раков щитовидной железы в связи с радиационным фактором в Румынии не выявлено, но важным кажется то, что вообще мог быть поднят этот вопрос при столь ничтожной оцененной дозе.

77. Микроядра являются одним из показателей цитогенетических повреждений и широко используются при определении уровня радиационных воздействий применительно к человеку (подсчет числа микроядер в лимфоцитах). Важным в этом обширном и тщательно выполненном исследовании кажутся три момента, а именно углубленные эксперименты по выявлению зависимости между выходом микроядер и:

1) Возрастом.2) Полом.3) Курением.Все указанные факторы могут отражаться на выходе микроядер

при обследовании облученных когорт людей и обеспечивать вариации, не связанные с излучением. Подобные вариации не всегда учитываются, что, конечно, отражается на конечном результате.

Еще один важный момент — определение той дозы редкоионизирующей радиации, с которой становится возможным выявить повышение уровня микроядер (вполне вероятно, что ниже этой пороговой дозы такие цитогенетические повреждения просто отсутствуют). Авторы данного исследования указывают, что статистически значимое повышение частоты микроядер не может ожидаться при дозах ниже 20 мЗв в год (и это — теоретический расчет; никаких достоверных изменений ими не показано), однако, исходя из

496

анализа результатов настоящей работы, заключение авторов кажется слишком осторожным: можно говорить о значительно бóльшей дозе.

78. Возможно, не совсем верный перевод. Фигурирует слово “lead”, вообще-то свинец в одном из значений, тогда получается «свинцовый фартук».

79. В данной работе используются в том числе единицы экспозиции радоном, имеющие аббревиатуру WLM. Они означают следующее.

«Один рабочий уровень» (One Working Level — WL) равен любой комбинации производных радона в одном литре воздуха, которая приводит к окончательной эмиссии энергии в 1,3 105 МэВ от -частиц.

WLM является суммарной временнóй мерой воздействия, то есть результатом рабочего времени за месяц (170 ч), а также рабочего уровня (1 WLM = 3,54 мДж/ч м–3).

Эта единица (WLM) применяется при определении длительности экспозиции в широком смысле — не только для шахтеров, но и для экспериментальных животных.

80. При ознакомлении с первичными данными этой работы бросается в глаза их некоторая мозаичность (см. ниже табл. 1 и 2): эффект таких-то доз при таком-то уровне изучен, а для таких-то, «рядом», отсутствует. Представлена выживаемость клеток для дозы 5 сГр, причем это одна из ключевых точек для выводов авторов, однако сведения об аберрациях хромосом получены только начиная с дозы 7,5 сГр. Иными словами, много экспериментальных пробелов.

Поэтому, на взгляд переводчика, основные выводы (а также само исследование) авторов должны быть названы предварительными.

81. Это не совсем так. Видна только весьма слабая тенденция. См табл. 1 внимательно. Мною сделан для наглядности рисунок по данным табл. 1.

497

498

Видно, что никакого столь уж «важного увеличения клеточной гибели» при 5 сГр (0,8 мГр/мин) по сравнению с бóльшими дозами нет.

82. Уже отмечалось, что не совсем так. См табл. 1 и рисунок выше.

83. Вернее, от 5 до 32,5 сГр.84. Необходимо отметить, что аберрации для дозы 5 сГр

авторами не исследованы.85. Перевод представлен в значительном сокращении. Из этой

работы, которая включает массу математических расчетов и графиков, оставлено только самое важное применительно к повреждениям ДНК низкоуровневыми лучевыми воздействиями. Необходимо отметить данные о том, что при низкоинтенсивных воздействиях не обнаружено оставшихся нерепарированными таких сложных и ключевых повреждений, как ДР и множественные повреждений хромосом.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что проанализированы данные для экспериментальных культур клеток, который в значительной степени отличаются от клеток нормального организма (снят блок деления; все культуры, кроме фибробластов, характеризуются той или иной степенью иммортализации).

86. T.D. Luckey в 1982 г., собрав более 2000 свидетельств гормезиса на всех уровнях биологических объектов, опубликовал две объемные книги-монографии. Термин «гормезис» предложен именно им.

87. Видимо, так на Тайване; почти всюду на первом месте — сердечно-сосудистые заболевания.

499