Новини

26 квітня 1986 року на Чорнобильській атомній електростанції стався вибух, що спричинило найбільшу радіоактивну аварію у світі. У 2017 році фотограф Майк Хеттвер вирушив до Чорнобильської зони відчуження разом із організацією захисту тварин Clean Futures Fund, щоб стерилізувати та каструвати безпритульних собак. Більшість вечорів собаки збиралися біля входу в споруду нового безпечного конфайнменту. Ветеринари CFF також зібрали зразки крові, які були частиною передового дослідження ДНК, опублікованого в Science Advances . Дослідження показало, що собаки є нащадками тих, хто був присутній під час аварії. ДНК собак може допомогти краще зрозуміти довгостроковий вплив радіації на здоров’я та генетику людини.

Коли Тімоті Муссо прибув на Чорнобильську атомну електростанцію в 2017 році, одне з найбільш радіоактивних місць у світі, популяція бродячих собак у цьому районі зросла приблизно до 750.

Вважалося, що собаки були нащадками тих, кого покинули після руйнівних вибухів і пожежі на станції. За 36 годин радянська влада евакуювала 350 000 мешканців Прип’яті, що знаходилася за дві милі. Люди були змушені залишити домашніх тварин.

Муссо, еволюційний біолог з Університету Південної Кароліни, співпрацював з командою американської некомерційної організації Clean Futures Fund (CFF), яка приїхала в Україну, щоб створити програму стерилізації та вакцинації для контролю популяції. Mousseau tag об’єднався з дослідницьким компонентом: збиранням зразків крові та тканин для аналізу ДНК. Він проводив дослідження дикої природи в Чорнобилі з 2000 року. Але цей проект запропонував живу лабораторію для пошуку спричинених радіацією генетичних мутацій у великої кількості тварин. Зараз він приєднався до чотирьох місій з 2017 по 2022 рік і планує повернутися цього року.

Елейн Острандер, яка керує проектом геному собаки в Національному дослідницькому інституті геному людини, прибула на борт, щоб секвенувати зразки ДНК. Їхня нещодавня публікація в Science Advances характеризує генетичну структуру 302 собак змішаних порід, що вільно гуляють, і розшифровує їхні родоводи, ідентифікуючи 15 різних сімей, деякі великі, деякі маленькі.

Ці результати надають попередні базові дані для багаторічного проекту, який вивчатиме, як хронічне опромінення вплинуло на генетику собак. Муссо та Острандер зрозуміли, що першим кроком є ​​розуміння популяції: хто є ким і де живуть собаки, оскільки рівні радіації дуже різняться. Тож Муссо позначав і місце, де було захоплено собаку, коли він збирав зразки крові.

Ці чорнобильські собаки є цінними для науки, оскільки вони жили та еволюціонували ізольовано протягом 15 поколінь після катастрофи. Вони помирають молодими, до трьох-чотирьох років; Від 10 до 12 є нормальним для 75-фунтових собак. Оскільки вони не проводять багато часу в генофонді, Острандер припускає, що «все, що сталося в геномі, що дозволило цим собакам вижити в цьому дуже ворожому середовищі, — це, ймовірно, мутації досить великих, важливих генів, які роблять дуже важливі речі. »

Визначаючи родини, вони можуть шукати відмінності між нащадками та батьками. Мутації або можливість мутацій можуть передаватися від предків, які пережили вибух у 1986 році.

За словами дослідників, це дослідження може трансформувати знання про вплив радіації на ссавців, у тому числі й людей.

«Зрештою, ми хочемо знати, що сталося з геномною ДНК, яка дозволила собакам жити, розмножуватися та виживати в радіоактивному середовищі», — каже Острандер. 

За 37 років після аварії радіоактивні частинки й по сьогодні випромінюють достатньо потужну енергію, щоб вирвати електрони з молекул всередині клітин. Це може розірвати хімічні зв’язки в ДНК, що може спричинити мутації. Клітини мають механізми відновлення пошкоджень, але мутації можуть викликати рак, скоротити тривалість життя та погіршити фертильність.

У книзі «Чорнобильська молитва», лауреат Нобелівської премії, за допомогою усної історії реконструював жахливі перші дні катастрофи, включно з травмою людей, коли їм доводиться залишати своїх домашніх тварин. «Розбиті горем сім’ї прикріпили до дверей записки: «Не вбивайте нашу Жульку. Вона хороший пес». Одна людина згадала,  як «собаки вили, намагаючись зайти в автобуси. Дворняги, ельзасці. Солдати знову виштовхували їх, били ногами. Цілий вік бігали за автобусами».

Невдовзі прибули військові загони. Вони відстрілювали собак, щоб обмежити поширення радіоактивного забруднення та хвороб. Дехто уникнув своїх двоногих катів в лісах навколо заводу та біля Прип’яті.

У 2010 році розпочато будівництво нової безпечної конфайнментної конструкції над пошкодженим реактором. Тисячі робітників ринули туди. Приблизно в той же час Чорнобиль став місцем «туризму катастроф». Собаки мігрували в ті райони, і люди їх годували. Оскільки їхня кількість швидко зростала, зросло занепокоєння щодо сказу.

Фонд чистого майбутнього, заснований у 2016 році для надання підтримки та медичної допомоги громадам, які постраждали від стихійних лих, зрозумів, що собакам теж потрібна допомога. Після того, як управління зони відчуження надало дозвіл надавати собакам ветеринарну допомогу та контролювати популяцію, команда ветеринарів CFF створила імпровізовану лікарню в одній із старих будівель. Муссо створив лабораторію та приєднався до ветеринарів під час процедур.

Дженніфер Бетц, ветеринар, яка зараз очолює програму, окреслила їхній процес. «Ми відловлюємо собак, стерилізуємо їх, вакцинуємо, чипуємо, маркуємо... і Тім вкладає дозиметри у їхні вушні бирки. Потім ми відпускаємо їх туди, звідки вони прийшли, щоб вони могли прожити своє життя настільки щасливими та здоровими, наскільки це можливо». Бригада також надає необхідну медичну допомогу.

Ці собаки не можуть бути вивезені із зони, каже вона, «оскільки вони можуть переносити значну кількість радіоактивних забруднювачів у своїй шерсті або в кістках».

Був один виняток. У 2018 році 36 цуценят, матері яких померли, отримали спеціальний дозвіл від Управління зоною відчуження на вилучення, щоб врятувати їх: вони б не вижили. Їх знезаразили та усиновили сім’ї в США та Канаді. Вони піддавалися радіації внутрішньоутробно та протягом трьох-чотирьох тижнів, перш ніж їх врятували. Команда стежитиме за цими собаками до кінця їхнього життя, спостерігаючи за пухлинами, лімфомами чи іншими проблемами зі здоров’ям.

Дослідники іноді відновлюють дозиметри, які носили місяцями або роками, які показують загальне опромінення. Собаки ж, які живуть навколо реактора, витримують радіацію, яка в тисячі або десятки тисяч разів перевищує нормальний рівень, каже Ерік Камбарян, співзасновник і голова Фонду чистого майбутнього.

Аналіз Острандера виявив дві різні популяції собак з дивовижно індивідуальною генетикою та невеликим потоком генів між ними. Приблизно половина живе поблизу високорадіоактивної електростанції, у тому числі три сім’ї, які живуть у сховищі відпрацьованого ядерного палива. Інша група блукає менш забрудненим Чорнобильським містом, розташованим за дев’ять миль, де живуть робітники; що людське населення стало набагато меншим після завершення нової структури стримування. Кілька зразків було взято від собак, які знаходилися на відстані до 28 миль у Славутичі.

Острандер не тільки секвенувала геноми собак, але й ідентифікувала їхні породи, що дозволяє їй порівняти генетику цих собак із генетикою подібних, які живуть в інших, неопромінених районах. Обидві популяції несуть ДНК від німецьких та східноєвропейських вівчарок. Чорнобильські собаки, схоже, схрестилися з робочими собаками, несучи гени боксера та ротвейлера.

Це перше таке дослідження, проведене на великих ссавцях Чорнобиля. І воно надає важливі генетичні інструменти та методи для вивчення великих популяцій, а також фундаментальні знання про те, як генетичні мутації пов’язані із захворюваннями, зокрема у хребетних.

Наступні кроки у тому, щоб подивитися, які частини геному змінилися за останні 37 років, каже Муссо. 

Команда сподівається відповісти на багато питань. Що має статися, щоб дитинчата народилися живими і змогли вирости? Чи гени, які змінилися, збігаються з тим, що ми знаємо про вплив радіації?  Чи є зміни в генах, які беруть участь у відновленні ДНК, метаболізмі, старінні або нові реакції, які дозволили собакам вижити? На яких рівнях виникає значна шкода? Ці собаки — і це дослідження — допоможуть краще зрозуміти ризики, пов’язані з радіаційним впливом.