ENGINEERINGNET.BE - Radiobiologe Sarah Baatout (SCK•CEN): “Sommige genen reageren gevoeliger op ioniserende straling. Ze bevatten dus veel informatie en kunnen ons meer vertellen over de hoeveelheid straling die ons lichaam heeft geabsorbeerd.”
Onlangs stelden de onderzoekers van het SCK•CEN een lijst met stralingsgevoelige genen op en schonken daarbij specifieke aandacht aan exons, het zogenaamde coderende gedeelte van een gen.
Baatout: “We hebben getest of die exons als biomerkers kunnen dienen om de opgelopen straling te meten.”
Om de opgelopen stralingsdosis te bepalen, zijn er tot op heden verschillende opties: de genexpressie nagaan, chromosomen op afwijkingen controleren of DNA-schade en het herstel hiervan meten. Er zitten ongeveer 50.000 genen in ons DNA. Genexpressie geeft cellen het signaal om eiwitten aan te maken, wanneer het nodig is.
De genexpressie geeft een algemene waarde per gen, maar elk exon kan anders reageren na straling. Hier kan dus meer waardevolle informatie uitgehaald worden en de gevoeligheid van de meting verhogen. Daarom wordt niet het volledige gen ontleed, maar wordt enkel gefocust op die onderdelen die van belang zijn.
Door de expressie van de vooraf bepaalde exons te bestuderen, kan (kort na de blootstelling) nauwkeurig de opgelopen dosis in functie van tijd gemeten worden om zo op de bal spelen bij bv. nucleaire accidenten. Een snelle screening, een juiste diagnose en een hierop afgestemde medische behandeling verhogen de overlevingskans na een hoge stralingsblootstelling.
Baatout: “Al is de beste oplossing om de totale genexpressie en de genexpressie per exon te combineren.”
Andere traditionele technieken werken met het kleuren van chromosomen of het lokaliseren van de DNA-schade en het herstel hiervan. Die technieken zijn goede indicatoren, maar zijn minder gevoelig en vragen veel tijd. Chromosomen zijn namelijk pas zichtbaar, als de cel begint te delen.
Daarom moeten de onderzoekers (na bloedafname) de witte bloedcellen isoleren en incuberen totdat de chromosomen zichtbaar zijn. Nadien moeten ze de chromosomen en/of de DNA-schade kleuren. Dat levert uiteindelijk honderden cellen per patiënt op om te analyseren onder een microscoop.
De methode staat wel nog in haar kinderschoenen. Onderzoekster Ellina Macaeva: “Het is de eerste keer dat we de stralingsblootstelling op die manier in functie van tijd en dosis probeerden vast te stellen. We hebben de stralingsgevoelige genen geïdentificeerd en als mogelijke biomerkers opgelijst. De eerste resultaten zijn al veelbelovend, maar verder onderzoek moet de methode nog verfijnen en aanpassen.”
Baatout: “We zien een toepassing in de ruimtevaart. Kosmische straling is een van de grootste showstoppers voor langdurige, bemande ruimtevluchten. Astronauten kunnen op hun missie naar Mars blootgesteld worden aan hoge stralingsniveaus.
Die hoge stralingsniveaus zijn te wijten aan zonnevlammen en de deeltjes die bij een actieve zon vrijkomen (Solar Particle Events). Met deze methode zouden wij aan boord de stralingsblootstelling op het lichaam van elke astronaut in verband met hun specifieke stralingsgevoeligheid kunnen monitoren.”
Dit onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met de Universiteit Gent en Universiteit Antwerpen, en verscheen recent in de International Journal of Radiation Biology. Het onderzoek werd gefinancierd door het DoReMi Network of Excellence van de Europese Unie onder grant agreement nr. 249689.
