EU-STRA-Strålevern

Strålevern krever en grundig forståelse av effekter av stråling i levende materie. Som kvantitativt grunnlag for risikoanalyse, bør strålingseffekter bli undersøkt ved hjelp av realistiske eksponeringsregimer, hvor eksponering for andre miljø- og kostholdsfaktorer som kan påvirke strålingseffekter kontrolleres for. Det er god kunnskap om effekter etter høye akutte stråledoser, mens det fremdeles er liten kunnskap om effekter etter eksponering for lave stråledoser/doserater over lengre tid. Det er også behov for biomarkører som kan benyttes til å identifisere individer som har blitt utsatt for stråling, også etter lave doserater. Dette var målene for prosjektet. Eksponeringsfasiliteter hvor modellorganismer kan eksponeres over lang tid (kronisk) for lav dose-rate ioniserende stråling er sjeldne, særlig ved eksponeringsnivåer som ligner de som kan oppstå etter atomulykker som Tsjernobyl og Fukushima. I et tidligere prosjekt (Figaro) oppgraderte vi en allerede eksisterende eksponeringsenhet til å kunne benyttes til gnagere, (også genmodifiserte), og materialer fra en rekke forsøk med mus har blitt benyttet i prosjektet. Formen på doseresponskurven på (svært) lave doser av ioniserende stråling er fortsatt et svært debattert forskningsspørsmål som krever adekvat informasjon i lavdose området og det er også sannsynlig at formen på doseresponskurven varierer mellom vev. Flere biologiske responsveier har vist seg å være endret etter middels eller høye doser ioniserende stråling, mens langt mindre er kjent etter lavdoseeksponering. Spesielt lite er kjent om kronisk lav doserate IR eksponering og dets potensiale til å endre reguleringen av genekspresjon via epigenetiske regulatormekanismer slik som DNA metylering og uttrykk av mikroRNA. I dette prosjektet har vi funnet at lave doserater gamma stråling ikke fører til signifikante endringer in DNA metylering i sperm, i motsetning til andres funn av hypometylering i somatiske vev etter høye doserater/doser ionisierende stråling. Videre har vi foretatt genekspresjonsstudier i mannlige kjønnsceller fra testis vha neste generasjon sekvenseringsteknologi og funnet at eksponeringen fører til endret genekspresjon. Vi konkludere at også lave doserater ioniserende stråling fører til endringer i transkriptomet som kan ha betydning for helseutfall. Videre har vi identifisert en miRNA signatur som biomarkør for eksponering for stråling etter lave doserater ioniserende stråling som kan benytte stil å identifisere individer som har vært utsatt for også lave doserater.

Vi konkludere med at lave doserater ioniserende stråling fører til endringer i transkriptomet som kan ha betydning for helseutfall. Vi har identifisert en miRNA signatur som kan fungere som biomarkør for eksponering for stråling etter lave doserater ioniserende stråling som kan benytte stil å identifisere individer som har vært utsatt for også lave doserater. Prosjektet har bidratt til ny kunnskap om effekter av lave stråledoser/doserater, som kan redusere usikkerhetene i dagens risikovurdering og valg av tiltak etter eksponering for stråling

Disease from ionizing radiation (IR) may be induced by very low doses and dose rates, but the associated risk is difficult to study both experimentally and epidemiologically. Molecular changes (including epigenetic changes) may be used as biomarkers of ex posure and early indicators of disease. Responses induced by low IR doses may be different from those of high doses and is in various aspects not linear with dose. This property will influence the shape of the dose response curve. However, very little is known about which processes are induced by which type of damage. Furthermore, the possible thresholds or hyperactivation at (very) low doses are very important parameters for prediction of the dose response curve, but their properties are unknown. Therefo re, we propose to study the gene activation and inactivation responses at low dose ionizing radiation in more detail. We will use materials from low dose rate IR exposed mice in the FIGARO project (normal and oxidative damage repair mutant mice) to invest igate in detail their methylome and transcriptional responses (mRNA and miRNA transcriptomics), as well as the corresponding protein expression levels (proteomics). This will be a first investigation into the genetic pathways and mechanisms involved in th e response to low dose rate IR. The data obtained in this study will be correlated with earlier studies done at Erasmus MC, using mice with deficiencies in DNA double strand break (DSB) repair pathways. Together, this will define a set of responses that a re correlated with DSB repair status, oxidative base damage or damage to other structures than DNA. This pilot study which exploits material from the FIGARO mouse pilot experiment - will provide novel mechanistic insight into the effects of low dose rate IR and identification of potential candidate biomarkers, and set the stage for studies that correlate "omics" data with induction of cancer or other diseases.