Научная статья на тему 'ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ГИГИЕНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ'

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ГИГИЕНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
112
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
генетические исследования / мутагены / генетическая токсикология / генетический полиморфизм / genetic studies / mutagens / genetic toxicology / genetic polymorphism

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Ю.А. Рахманин

Генетические исследования в гигиене окружающей среды в России стали проводиться примерно с 1965 г. и представлены главным образом работами НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина по трем направлениям: оценка мутагенной активности отдельных химических соединении, выявление суммарной мутагенной активности химических загрязнений объектов окружающей среды, а также мутагенных факторов при обследовании населения. В настоящее время разработана гармонизированная с международными подходами система оценки генетической безопасности различных факторов окружающей среды, методология оценки органной специфичности генотоксического действия химических соединений, введен в практику высокоинформативный кариологический анализ различных клеток и тканей. В институте начаты широкие исследования по оценке индивидуальной генетической предрасположенности или устойчивости людей к факторам окружающей среды, развитию патологических состояний, мультифакториальных заболеваний. Определены проблемы генетических исследований в гигиене и намечены перспективы дальнейшего развития.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENETIC STUDIES IN ENVIRONMENTAL HYGIENE

Genetic studies in environmental hygiene have been conducted in Russia since approximately 1965 and chiefly represented by those performed at the A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environment Hygiene in three areas: evaluation of the mutagenic activity of individual chemical compounds; identification of the summary mutagenic activity of chemical pollutants in the environmental objects; and that of mutagenic factors during examination of a population. At present, a system harmonized with international approaches has been elaborated to evaluate the genetic safety of various environmental factors; a methodology has been developed to evaluate the organ specificity of enotoxic activity of chemical compounds; a highly informative karyological analysis of different cells and tissues has been put into practice. The Institute has initiated wide investigations to assess individual genetic predisposition or resistance of human beings to environmental factors and to the development of pathological conditions, multifactorial diseases. Problems of genetic studies in hygiene are defined and prospects for further development outlined.

Текст научной работы на тему «ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ГИГИЕНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

Тематический выпуск по материалам Объединенного пленума Научных советов Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды и по медико-экологическим проблемам, здоровья работающих "Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека "

Проблемные статьи

С Ю. А. РАХМАНИН, 2011 УДК 614.7-07:575

Ю. А. Рахманин

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ГИГИЕНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

'ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития Российской Федерации, Москва

Генетические исследования в гигиене окружающей среды в России стали проводиться примерно с 1965 г. и представлены главным образом работами НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина по трем направлениям: оценка мутагенной активности отдельных химических соединении, выявление суммарной мутагенной активности химических загрязнений объектов окружающей среды, а также мутагенных факторов при обследовании населения. В настоящее время разработана гармонизированная с международными подходами система оценки генетической безопасности различных факторов окружающей среды, методология оценки органной специфичности генотоксического действия химических соединений, введен в практику высокоинформативный кариологический анализ различных клеток и тканей. В институте начаты широкие исследования по оценке индивидуальной генетической предрасположенности или устойчивости людей к факторам окружающей среды, развитию патологических состояний, мулътифакториалъных заболеваний. Определены проблемы генетических исследований в гигиене и намечены перспективы дальнейшего развития.

Ключевые слова: генетические исследования, мутагены, генетическая токсикология, генетический полиморфизм Yu. A. Rakhmanin. - GENETIC STUDIES IN ENVIRONMENTAL HYGIENE

Genetic studies in environmental hygiene have been conducted in Russia since approximately 1965 and chiefly represented by those performed at the A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environment Hygiene in three areas: evaluation of the mutagenic activity of individual chemical compounds; identification of the summary mutagenic activity of chemical pollutants in the environmental objects; and that of mutagenic factors during examination of a population. At present, a system harmonized with international approaches has been elaborated to evaluate the genetic safety of various environmental factors; a methodology has been developed to evaluate the organ specificity of enotoxic activity of chemical compounds; a highly informative karyological analysis of different cells and tissues has been put into practice. The Institute has initiated wide investigations to assess individual genetic predisposition or resistance of human beings to environmental factors and to the development of pathological conditions, multifactorial diseases. Problems of genetic studies in hygiene are defined and prospects for further development outlined.

Key words: genetic studies, mutagens, genetic toxicology, genetic polymorphism

Генетика (от греч. genesis — происхождение) — наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Медицинская генетика является одним из разделов генетики и изучает наследственно обусловленные морфологические и функциональные изменения в онтогенезе человека, закономерности их наследования, фенотипической реализации и распространения, а также разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения этих нарушений. На решение вопросов диагностики и профилактики нарушений генетического здоровья человека направлены генетические исследование в гигиене.

Рахманин Ю. А. — д-р мед. наук, проф., акад. РАМН, дир. ин-та

Союз гигиены и генетики был предопределен, поскольку гигиена изучает влияние факторов окружающей среды на организм человека и в этом плане важным вопросом является оценка влияния факторов на наследственный аппарат. Для решения этого вопроса было необходимо привлечь методы и знания, накопленные генетикой, в частности по мутагенезу.

Открытие индуцированного мутагенеза при действии рентгеновских лучей относится к 1927 г. За это открытие Г. Дж. Меллер получил Нобелевскую премию. В это время (20—30-е годы) советская генетика занимала ведущие позиции в мире. Открытие химического мутагенеза относится к 1946 г. и принадлежит советскому ученому И. А. Рапопорту и британской исследовательнице Ш. Ауэрбах. Однако, начиная с 1939 г. и особенно

после августовской сессии ВАСХНИЛ 1948 г., советская генетика переживала тяжелые времена, что привело к отставанию по всем направлениям этой науки.

С 1964 г. гонения на генетику прекратились и началось ее возрождение. Уже в 1965—1967 гг. в Институте общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР под руководством К. А. Рапопорта были проведены первые исследования по оценке мутагенной активности химических загрязнителей. Изучена мутагенная активность формальдегида, эпихлоргидрина, диметилформамида, бора и ряда других соединений в опытах на дрозофиле и культуре эмбриональных фибробластов человека in vitro (Материалы конференции по итогам научных исследований за 1967 г. — М.: ИОКГ им. А. Н. Сысина РАМН, 1968. - С. 70-72).

В дальнейшем в лаборатории токсикологии водных загрязнений под руководством проф. Г. Н. Красовского изучена мутагенная активность солей тяжелых металлов, соединений бора. Уже тогда была определена необходимость оценивать мутагенную активность в опытах на млекопитающих (ана-телофазный анализ частоты аберраций хромосом в клетках костного мозга крыс, учет доминантных деталей у самцов крыс), а также на клетках человека (анализ аберраций хромосом в культивируемых лимфоцитах человека in vitro).

В первой половине 70-х годов на стыке гигиены и генетики возникло новое научное направление — генетическая токсикология, цель которого — снижение мутагенного действия факторов окружающей среды на здоровье человека. Учитывая это, в 1976 г. впервые в гигиенических учреждениях страны директор ИОКГ им. А. Н. Сысина акад. АМН СССР Г. И. Сидоренко при содействии директора академического Института медицинской генетики АМН СССР члена-кор. АМН СССР Н. П. Бочкова создал при лаборатории биохимии группу медицинской генетики, которую возглавил канд. мед. наук В. С. Журков. На совместном заседании научных советов по проблемам гигиены и генетики при Президиуме АМН СССР в 1977 г. Г. И. Сидоренко и Н. П. Бочков определили основные направления работы по оценке генетических последствий загрязнения окружающей среды. Они включали: разработку научной концепции обоснования ПДК мутагенных соединений в объектах окружающей среды, расширение исследований по установлению зависимости мутагенных эффектов от дозы и времени воздействия веществ, оценку мутагенных эффектов факторов окружающей среды при обследовании человека, инвентаризацию мутагенов в объектах окружающей среды, подготовку соответствующих методических документов, а также подготовку научных кадров. Следует отметить, что многие исследования институт проводил и проводит в настоящее время в содружестве с другими институтами, причем не только нашей страны (среди них ВНИИ дезинфекции и стерилизации, ВНИИ экспериментальной и клинической хирургии Минздрава СССР, Омский медицинский институт, Кемеровский государственный университет, Чеченский государственный университет, Башкирский государственный университет, Институт гигиены и

эпидемиологии, Прага, ЧССР и др.). В. С. Журков активно участвовал в подготовке доклада комитета Европейского общества по мутагенам окружающей среды "Скрининг мутагенов: общие принципы и минимальные критерии" (Biol. Zbl., 1978. — Vol. 97. - P. 217-222).

В 1981 г. группа медицинской генетики стала самостоятельной лабораторией. Главным направлением ее работы стало обоснование методических основ и принципов оценки мутагенных эффектов факторов окружающей среды при их гигиеническом нормировании. Были сформулированы основные принципы гигиенической оценки факторов окружающей среды: 1) анализ мутагенной активности — составная часть их общей токсикологической оценки; 2) 3-ступенчатая этапность исследований: I — выявление мутагенов, II — количественная оценка их мутагенности в опытах на млекопитающих и III — расчет "допустимой дозы" мутагена; 3) использование для регламентирования данных опытов на млекопитающих и в ряде случаев данных, полученных при обследовании лиц, контактирующих с мутагенами; 4) обязательный анализ зависимости мутагенного эффекта вещества от дозы в опытах на млекопитающих, определение по результатам исследований на млекопитающих "допустимой дозы" мутагена (ДДмуг), которая должна учитываться при обосновании гигиенического норматива.

Основная цель I этапа — выявление мутагенной активности вещества. Для этого этапа был проведен анализ и отбор наиболее адекватных тестов. При выборе тестов проведены многочисленные исследования теста Эймса, микроядерного теста, оценки аберраций хромосом в культуре лимфоцитов человека in vitro. На основании многолетних исследований была дана характеристика колебаний спонтанного уровня колоний ревертантов для четырех штаммов S. typhimurium и определены критерии учета мутагенных эффектов в тесте Эймса (В. С. Журков, А. М. Дуган). Лаборатория одна из первых в стране ввела в практику токсикологических исследований микроядерный тест на клетках костного мозга млекопитающих (Е. Г. Фельдт). Был охарактеризован спонтанный уровень клеток с микроядрами в костном мозге мышей и крыс, разработан алгоритм оптимального расчета выборок, обоснован метод статистической обработки результатов, рекомендована стандартная схема проведения экспериментов, изданы методические рекомендации.

В опытах на мышах и крысах проведены исследования по изучению дозовых и временных зависимостей эффектов мутагенов при разных путях поступления в организм. Результаты этих исследований позволили выбрать основные тесты для II этапа — оценки мутагенных эффектов в соматических клетках (метафазный анализ аберраций хромосом в клетках костного мозга) и половых клетках млекопитающих (учет доминантных летальных мутаций у самцов), обосновать адекватность проведения подострых экспериментов для оценки мутагенных эффектов факторов окружающей среды. Для регламентирования мутагенов обоснован расчет

Схема оценки цитогенетического и цитотоксического действия факторов окружающей среды с использованием показателей повреждения генома, пролиферации и деструкции ядра

О

Полиорганный микроядерный тест

1

___Протрузия

1—»(^Полиорганный кариологический анализ у

МИКРО!

Клетка со сдвоенными ядрами

Пролиферация -

Двуядерная клетка

Конденсация хроматина

Кариопикноз

Вакуолизация

Кариолизис"

ДДмуг, повышающей спонтанный уровень мутаций не более чем на 1%.

Этот подход является основой разработанных впервые в стране совместно с сотрудниками гигиенических лабораторий, возглавляемых в разное время акад. РАМН Ю. А. Рахманиным, член-кор. РАМН Г. Н. Красовским, профессорами Р. И. Михайловой, М. А. Пинигиным, 3. И. Жолдаковой, Методических указаний по изучению мутагенной активности химических веществ при обосновании их ПДК в воде (Минздрав СССР, 1986) и "Временных методических указаний по обоснованию ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест" (Минздрав СССР, 1989). Он использован при изучении мутагенной активности более 50 химических соединений и препаратов при их гигиеническом регламентировании (ПДК, ориентировочные безопасные уровни воздействия) в воде, атмосферном воздухе, почве, а также при оценке мутагенной активности пестицидов, пищевых добавок, лекарственных препаратов.

Совместно с сотрудниками лаборатории проф. 3. И. Жолдакова, используя величину соотношения ДДмут и минимально-недействующей дозы (МНДТ0К) по токсическому эффекту, предложила классификацию мутагенов по степени опасности. На ее основе выделены вещества, нормированные в воде водоемов и атмосферном воздухе, пороговые и безвредные уровни которых подлежат уточнению.

Ю. А. Ревазовой и В. С. Журковым разработана классификация пестицидов по степени мутагенной опасности. Сотрудники института активно участвовали в разработке Методических указаний по оценке мутагенного эффекта фармакологических веществ (Минздрав РФ, 2000, 2005), пестицидов

(2002), прогнозированию канцерогенное™ фармакологических веществ в краткосрочных тестах (Минздрав РФ, 2000, 2005).

Интенсивно развивались исследования микроядерного теста, который единственный в то время позволял расширить спектр органов для учета мутагенных эффектов в соматических и половых клетках млекопитающих как для более точного определения ДД^, так и для прогноза потенциального канцерогенного эффекта исследуемых факторов. Разработаны новые и модифицированы существующие методики учета микроядер в эритроцитах периферической крови млекопитающих, клетках разных отделов желудочно-кишечного тракта, печени, легкого, мочевого пузыря, почек. В настоящее время этот набор органов дополнен анализом клеток щитовидной железы и семенников.

Впервые в мире разработана система оценки на млекопитающих органной специфичности цитогенетического действия различных факторов, показана ее эффективность не только для выявления потенциальных канцерогенов, но и для предсказания органной специфичности их действия,обоснована схема проведения экспериментов и анализа результатов. Для внедрения данного подхода в токсикологическую практику разработаны и утверждены Методические рекомендации "Оценка мутагенной активности факторов окружающей среды в клетках разных органов млекопитающих микроядерным методом" (М., 2001). В 2007 г. издана монография "Полиорганный микроядерный тест в эколого-гигиенических исследованиях". Полиорганный микроядерный тест в настоящее время расширен до кариологического анализа, позволяющего учитывать не только микроядра, но и весь спектр морфологических изменений ядра клетки, оценивать клеточную кинетику по показателям пролиферации и апоптоза. Такой подход позволяет в одном эксперименте учитывать цитогенетическое и цитотоксическое действие исследуемого фактора.

Этот подход оказался востребованным в связи с быстрым развитием нанотехнологий и наномате-риалов, которые считаются инертными и имеют свои особенности биологического действия по сравнению с химическими соединениями. Остро встала проблема создания системы тестирования наноматериалов для обеспечения их безопасности для человека. В рамках Программы РАМН "Нано-технологии и наноматериалы в медицине на 2008— 2015 год" в институте начаты комплексные исследования по оценке генетической безопасности наноматериалов (см. таблицу).

В научно-методологическом плане необходимо отметить высокий уровень корреляции между мутагенным и канцерогенным эффектами многих

Результаты исследования наноматериалов в трех тестах (в рамках темы 090 "Оценка генетической безопасности наноматериалов")

Наноматериал

Нановолокна гидроксида алюминия (наноАЮОН) 200—300 нм Микрочастицы гидроксида алюминия (х. ч. А100Н) 1000 нм Наночастицы магнетита в оболочке из кремния 1—3 нм ТЮ2-наночастицы 33,16 ± 16,7 нм ТЮ2-микрочастицы 160 ± 59,4 нм

факторов, прежде всего физических и химических. Биологические факторы в этом отношении исследованы меньше. С 1983 г. в институте работала группа канцерогенеза, которая занималась проблемами нормирования канцерогенов, количественной оценки канцерогенных эффектов химических веществ, модификации эффекта канцерогенов широко распространенными химическими загрязнителями и рядом других вопросов. Параллельно разрабатывалась проблема использования краткосрочных тестов оценки мутагенности для предсказания канцерогенной активности химических веществ, проводились межинститутские исследования в рамках Комитета по канцерогенным веществам при Минздраве СССР и в рамках межлабораторной программы "Оценка краткосрочных тестов выявления канцерогенов" международной программы по химической безопасности ВОЗ.

В исследованиях по модификации эффектов химических мутагенов и канцерогенов факторами окружающей среды малой интенсивности в качестве модификаторов изучены некоторые химические вещества, физические факторы (ультрафиолетовое излучение), а также генотип животных. Впервые показано существенное модифицирующее влияние химических факторов на уровнях, близких к порогу общетоксического действия, на эффект химических мутагенов и канцерогенов, разработан алгоритм и подготовлены методические рекомендации (Минздрав СССР, 1986) по проведению таких исследований.

С 1980 г. в институте проводятся исследования по оценке мутагенной активности смесей химических веществ, загрязняющих объекты окружающей среды. В. В. Соколовским и В. С. Журковым впервые в гигиене обоснованы методологические и методические основы проведения таких исследований. В 1982 г. они также впервые ввели в гигиенические исследования термин "анализ суммарной мутагенной активности" (СМА), под которым понималась характеристика мутагенной активности всей суммы зафязнений объектов окружающей среды, исследованная на биологических тест-объектах.

В совместных исследованиях сотрудников института и других научных и практических учреждений страны обоснованы схемы проведения этих исследований, основные показатели оценки загрязнения сред мутагенами; существенно расширен спектр биотестов оценки СМА. Наряду с традиционным тестом Эймса для оценки СМА в практику введены тесты на дрозофиле (Ф. И. Ингель), растениях (М. А. Нечкина, Саратовский НИИ

Тесты на дрозофиле Тесты на культуре лимфоцитов человека

Тест Эймса соматический мо-заицизм доминантные летальные мутации микроядра пролиферация апоптоз

+ - + + +

+ - + + +

+ - + + +

+ - + + +

+ - + + +

сельской гигиены), мышах (В. А. Демаков), люминесцентный бактериальный тест (Л. В. Хрипач). Подготовлены соответствующие методические указания по экспериментальной оценке суммарной мутагенной активности зафязнений воздуха и воды (Минздрав СССР, 1990). Разработанная методическая база позволила изучить совместно с гигиеническими лабораториями института СМА зафязнений атмосферного воздуха, воды водоемов, питьевой воды, почвы, твердых и жидких отходов, сфоительных материалов.

Совместно с лабораторией гигиены питьевого водоснабжения (акад. РАМН Ю. А. Рахманин, доктор мед. наук Р. И. Михайлова) и рядом учреждений сфаны работы по анализу СМА воды проведены по следующим направлениям: конфоль СМА воды водоисточников и питьевой воды; связь СМА питьевой воды с показателями качества воды поверхностных водоисточников и с технологиями водоподготовки; оценка эффективности в отношении СМА воды различных усфойств и технологий кондиционирования питьевой воды; конфоль СМА сточных вод и оценка влияния способов их очистки и обеззараживания на уровень СМА.

Параллельно с экспериментальными исследованиями в лаборатории интенсивно развивались исследования по анализу мутагенных эффектов у лиц, контактирующих с известными и предполагаемыми мутагенами. В. С. Журковым проведена большая работа по оценке спонтанного уровня аберраций хромосом в лимфоцитах здоровых доноров, по статистическому планированию исследований хромосомных аберраций у лиц, контактирующих с мутагенами, по обоснованию особенностей проведения таких исследований у профессиональных контингентов и населения. Изучен уровень аберраций хромосом у населения г. Шевченко, проживающего в условиях длительного пофебле-ния опресненной питьевой воды; у детей, проживающих в городе с развитой нефтехимической промышленностью (Омск), у работников операционных. Результаты вошли в руководство, подготовленное Научной фуппой по методологии проведения исследований по оценке безопасности химических веществ (БСОМБЕС, 1987). Наряду с цито-генетическими проводились исследования частоты врожденных пороков, распределения массы тела и роста новорожденных в Москве и других городах.

При обследовании населения и производственных контингентов существенно расширен спекф методов исследований. Наряду с фадиционным учетом аберраций хромосом в лимфоцитах перифе-

рической крови активно использован учет микроядер в клетках слизистой щеки, учет микроядер в лимфоцитах, а также учет врожденных пороков развития и врожденных морфогенетических вариантов у детей. Большие исследования показали связь оксидантного статуса и уровня эмоционального стресса у обследованных людей с уровнем показателей генотоксичности в клетках человека (Л. В. Хрипач, Ф. И. Ингель).

В институте разработана схема комплексных исследований генотоксических эффектов факторов окружающей среды и производственных факторов у человека, включающая: экспертно-аналитиче-скую оценку мутагенного потенциала соединений, встречающихся на обследуемой территории; оценку СМА загрязнений объектов окружающей среды; биоиндикацию генотоксических эффектов в обследуемых группах с использованием биомаркеров воздействия и биомаркеров эффекта.

Данная схема наиболее полно применена при обследовании рабочих и населения в районе завода по производству синтетических волокон (Курск), населения, проживающего в зоне Тоцкого полигона, рабочих Московского нефтеперерабатывающего завода, рабочих и населения Чапаевска. Выполнены значимые исследования по оценке цитогенетического статуса служащих крупного офисного центра Москвы (совместно с лабораторией Ю. Д. Губернского), населения Магнитогорска (совместно с сотрудниками Магнитогорского государственного университета), детей Тулы, проживающих в условиях разных уровней загрязнения атмосферного воздуха, детей, проживающих вблизи предприятия по производству кофе (совместно с лабораторией М. А. Пинигина); целлюлозно-бумажного комбината (совместно с лабораторией С. И. Иванова); населения Вьетнама, проживающего на территориях, загрязненных диоксинсо-держащими гербицидами (совместно с доктором биол. наук Н. В. Умновой, совместный российско-вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центр). В результате проведенных исследований даны заключения о наличии или отсутствии влияния исследуемого фактора непосредственно на население, характере этого влияния, расчете относительного риска цитогенетических нарушений, выделении групп риска среди обследованных, что позволило обосновать необходимость проведения профилактических мероприятий на данных территориях.

Показано, что групповые сравнения биомаркеров эффекта позволяют оценить генетическую безопасность исследуемых факторов; индивидуальная оценка комплекса показателей позволяет формировать группы риска с целью дальнейшей коррекции состояний.

Этот подход имеет большое значение для контроля эффективности индивидуальных профилактических мероприятий, в случае заболевания — для контроля и коррекции лечения и в целом может быть базисом "Genom Health Clinic" ("Клиники здоровья генома") — новой парадигмы (Fenech М., 2007) предотвращения заболеваний на индивидуальном уровне.

Новая парадигма профилактики заболеваний (М. Fenech, 2007) путем диагностики состояния генома, учета дефицита микронутриентов, коррек-

ции состояния организма и верификации эффективности коррекции путем повторной диагностики состояния генома:

1. Повреждение генома — одна из основных причин различных заболеваний или патологических состояний человека.

2. Повреждения генома, вызванные дефицитом микронутриентов, можно предотвратить.

3. Точный диагноз нестабильности генома с использованием биомаркеров повреждения ДНК технически возможен (М. ЁепесЬ: анализ микроядер в лимфоцитах человека).

4. Возможно оптимизировать пищевой статус и верифицировать эффективность путем диагностики снижения повреждений генома после коррекции.

В современных токсикологических исследованиях в последние годы начало интенсивно развиваться направление, связанное с генетически обусловленной чувствительностью человека к неблагоприятному действию факторов окружающей среды. В институте под руководством проф. Ю. А. Ре-вазовой проведены исследования по оценке нестабильности генома при действии химических веществ с учетом биомаркеров чувствительности на генетическом ("гены предрасположенности"), клеточном (репарации ДНК), организменном (стресс, оксидантный статус) уровнях.

Это направление определило необходимость применения новых методов оценки биомаркеров чувствительности, к которым можно отнести ал-лельные варианты генов "предрасположенности" или "устойчивости" к факторам окружающей среды, развитию патологических состояний или муль-тифакторных заболеваний (МФЗ). Известно, что этиопатогенетическую основу МФЗ составляют функционально ослабленные варианты определенных генов (генов "предрасположенности"), повреждающий эффект которых реализуется на фоне действия неблагоприятных факторов окружающей среды. Для изучения этих генов, создания панелей генетических маркеров для выявления экологически обусловленной патологии в институте создана лаборатория молекулярно-генетической диагностики. Развитие этого направления позволяет корректно формировать группы повышенного генетического риска и риска ряда МФЗ, таких как бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких, рак легких, рак груди, острый лейкоз, рак толстой кишки.

В институте получены новые данные о роли генов-кандидатов в развитии метаболического синдрома с учетом факторов образа жизни: гиподинамии, нарушений питания, психоэмоционального стресса; создана генетическая тест-система для оценки эффективности и безопасности применения противоэпилептических препаратов с возможностью индивидуального прогнозирования их побочных и токсических эффектов. В рамках национальной программы "Бронхиальная астма у детей. Стратегия и профилактика" выполняется тема по изучению влияния генетического полиморфизма систем иммунного ответа и биотрансформации ксенобиотиков на характер протекания и скорость прогрес-сирования бронхиальной астмы у детей, живущих в районах с химическими загрязнениями окружаю-

шей среды. Результаты исследования имеют большое значение для разработки стратегии ранней диагностики и профилактики возникновения бронхиальной астмы, формирования групп риска, своевременного прогнозирования течения этого заболевания и выбора адекватной тактики терапии.

Перспективы дальнейшей работы в первую очередь связаны с разработкой или пересмотром и утверждением на уровне Минздравсоцразвития РФ ряда методических документов, регулирующих проведение генетических исследований в области гигиены, гармонизированных с международными подходами и учитывающих достижения института в этой области знаний.

Также они определяются основными направлениями по оценке влияния факторов окружающей среды с использованием биомаркеров чувствительности, эффекта и экспозиции. Следует отметить, что определение двух первых типов биомаркеров в Институте хорошо разработано, тогда как для определения биомаркеров экспозиции пока не создана методическая база, хотя их определение крайне необходимо при оценке эффектов наноматериалов и других загрязнений окружающей среды. Комплексные обследования людей или моделирование эффектов на животных с анализом всех групп биомаркеров могут иметь как практическое значение, так и большое научное значение, так как будут способствовать выявлению новых общебиологических закономерностей реализации молекулярных процессов на субклеточном, клеточном органном и ор-ганизменном уровнях. Перспективной представля-

ется также разработка генетических аспектов проблемы диагностики и профилактики новообразований, экологически обусловленных заболеваний, преждевременного старения.

Комплексное рассмотрение указанных проблем на объединенном пленуме научных советов дает объективную расширенную оценку достигнутых успехов в развитии генетических исследований в профилактической медицине, кроме того, несомненно будет способствовать их более активному внедрению в различных разделах медицины, которую на современном этапе рассматривают в соответствии с концепцией "П4": медицина предиктив-ная, персонифицированная, предупредительная и партнерская, каждый элемент которой имеет свои контролируемые и в определенной части управляемые генетические аспекты.

Таким образом, на протяжении 40 лет в институте проводятся генетические исследования, необходимые для решения различных гигиенических проблем. Применение генетических методов и подходов позволяет укрепить и усилить доказательную базу при определении уровней безопасности различных загрязнений питьевой воды, атмосферного воздуха, почвы, отходов, гигиенической оценке различных технологий, при оценке безопасности наноматериалов и других новых техногенных продуктов, гигиенической характеристике определенных территорий проживания населения. В то же время интенсивное развитие генетики ставит перед нами все больше вопросов, которые требуют своего решения.

Поступила 21.03.11

С Н. П. БОЧКОВ, А. Д. ДУРНЕВ. 2011 УДК 612.014:575.224.4

Н. П. Бочков', А. Д. Дурнев2

ОЧЕВИДНОЕ И НЕВЕРОЯТНОЕ В ПРЕДСТАВЛЕНИЯХ О МУТАЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ У ЧЕЛОВЕКА

'Медико-генетический научный центр РАМН, 2НИИ фармакологии им. В. В. Закусова РАМН, Москва

В статье кратко сформулированы основные закономерности мутационного процесса у че,ювека и определены актуальные направления развития исследований в этой области. Указано на необходимость учета известных закономерностей мутационного процесса при формировании законодательных и правовых основ обеспечения генетической безопасности факторов окружающей среды.

Ключевые слова: мутагенез, закономерности мутационного процесса у человека, нерешенные проблемы мутагенеза, генетическая безопасность

N. P. Bochkov, A. D. Durnev. - EVIDENCE AND INCREDIBILITY IN THE IDEAS ABOUT A HUMAN MUTATION PROCESS

The paper briefly formulates the main regularities of a human mutation process and defines the major topical lines of investigations in this area. It shows it necessary to take into account the known regularities of a mutation process when forming the legislative and legal bases for assuring the genetic safety of environmental factors.

Key words: mutagenesis; regularities of a human mutation process; unsolved problems of mutagenesis; genetic safety

При формировании законодательных и правовых основ обеспечения генетической безопасности фак-

Бочков И. П. — акад. РАМН, проф., д-р мед. наук, руководитель лаб. мутагенеза (115478, Москва, ул. Москворечье, д. 1); Дурнев А. Д. — член-кор. РАМН, проф., д-р мед. наук, руководитель лаб. лекарственной токсикологии и фармакологии мутагенеза (125315, Москва, ул. Балтийская, д. 8)

торов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека надо исходить из понимания закономерностей мутационного процесса у человека. Научно-методические основы такой работы складываются из очевидных, теперь хорошо доказанных генетиками, гигиенистами и токсикологами, положений или парадигм. Однако современные представления о мутационном процессе содержат много невероятных фактов, пока не

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.