Предисловие

В последние десятилетия радиобиологическое исследование низких уровней облучения (НУО) приобрело особую актуальность в связи с перемещением в эту область интересов практики, что определяется уменьшением социального заказа на эффекты поражающих доз излучения, а также радиационными авариями, вовлекающими в сферу воздействия НУО огромные (как это было в результате Чернобыльской аварии) группы людей.

Между тем, в оценке биологических эффектов НУО и их влияния на здоровье человека отсутствуют единая точка зрения, а в России существуют и противоположные представления — от их положительного влияния (гормезиса), до повышенной опасности по сравнению с более высокими дозами. Число публикаций на тему НУО огромно, и с учетом их разнонаправленности разобраться в них достаточно сложно. Между тем, ясность в этом вопросе крайне важна при разработке НРБ.

Детальному анализу существующей ситуации в современной литературе и посвящена монография доктора биологических наук А.Н. Котерова. Выполнив гигантский труд (объем монографии — около трех сотен страниц большого формата) — автор смог внести ясность в разноуровневое понятие о малых дозах радиации, в суть феномена нестабильности генома и затронуть вопрос о немишенном «эффекте свидетеля». Эти эффекты, как убедительно показал А.Н. Котеров, проанализировав 730 источников, отсутствуют в истинном диапазоне НУО, а следовательно, не должны учитываться при установлении нижних границ ныне действующих НРБ и разработке новых рекомендаций.

Данный вывод отчасти перекликается с заключением, сделанном в сообщении BEIR-VII Комитета АН США по биологическим эффектам радиации. Согласно этому заключению, «информация об адаптивном ответе, нестабильности генома и «эффекте свидетеля» является недостаточной для того, чтобы быть включенной в эпидемиологические данные с целью изменения оценки риска радиогенных раков».

Монография А.Н. Котерова представляет большой интерес для специалистов; ее выводы крайне важны для административных работников, принимающих решение.

Не отрицая наличия в диапазоне НУО биологического явления гормезиса, коротко обоснованного в монографии анализом соответствующей литературы, не могу согласиться с автором в его однозначной оценке положительной роли этого феномена в отношении человека. На мой, возможно консервативный взгляд, для подобного заключения пока отсутствуют прямые данные. Это замечание, однако, не снижают общей положительной оценки монографии, которая может и должна быть положена в основу давно назревшего объединенного семинара специалистов-радиобиологов РАН и РАМН.

Полагаю также необходимым просить А.Н. Котерова продолжить работу для написания подобного обзора по стохастическим эффектам НУО — канцерогенезу и наследственным заболеваниям.

Профессор С.П. Ярмоненко,

автор учебного пособия

«Радиобиология человека и животных»

От автора

В целом монография была подготовлена к 2008 г., но по техническим причинам не могла быть издана в то время. Настоящая версия от 2010 г. дополнена наиболее важным материалом, появившимся в последние годы.

Большое число использованных в монографии источников (730) обусловило объемный список литературы, цитирование которой поэтому неординарно.

Для разделов «Введение» и «Заключение» ссылки представлены в подстрочных примечаниях.

Для остальных разделов имеются два общих списка литературы в алфавитном порядке, которые приведены в конце монографии, сначала — русско-, а затем — англоязычный.

Нумерация ссылок в тексте выполнена по аналогии с используемой в документах НКДАР, что кажется наиболее удачным применительно к большим объемам источников. Поскольку в настоящей монографии, в отличие от документов НКДАР, списков литературы не один, а два (русско- и англоязычный), то имеется следующая специфика нумерации.

В начале номера источника стоит литера, указывающая на список — «Р» (русскоязычный; в электронной версии «Р» — русская буква) или «A» (англоязычный; в электронной версии «A», для удобства набора, — английская буква). Затем — буква, соответствующая первой букве фамилии (или первого слова) в источнике. Потом идет численный номер ссылки в рамках указанной буквы.

К примеру:

РА1. Абелев Г.И., Альтштейн А.Д., Белицкий Г.А. и др. Канцерогенез. / Под. ред. чл-корр РАМН, проф. Д.Г. Заридзе. М.: Научный мир, 2000. — 420 с.

РБ3. Безлепкин В.Г., Васильева Г.В., Ломаева М.Г. и др. Исследование нестабильности генома методом анализа фингерпринтов ДНК потомства самцов мышей, подвергнутых хроническому -облучению в малых дозах // Радиац. биология. Радиоэкология. 2000. Т. 40. № 5. С. 506–512.

AA1. Abramsson-Zetterberg L., Zetterberg G., Sundell-Bergman S. et al. Absence of genomic instability in mice following prenatal low dose-rate gamma-irradiation // Int. J. Radiat. Biol. 2000. V. 76. № 7. P. 971–977.

AB6. Baulch J.E., Raabe O.G. Gamma irradiation of Type B spermatogonia leads to heritable genomic instability in four generations of mice // Mutagenesis. 2005. V. 20. № 5. P. 337–343.

Необычным также является представление в монографии аутентичных фрагментов ряда документов, в том числе и текстовых, в форме рисунков (в электронной версии — вставленные графические файлы; все JPEG). Данный подход использован для строго документального обоснования доказываемых автором положений.

Включенные в монографию цитированные графики являются аутентичным отображением оригиналов бумажных/электронных публикаций. Они были сканированы либо взяты через буфер, Print Screen и т.п. с последующей русификацией надписей. Поэтому приведенные графики могут быть использованы, после их оцифровки, и для расчетов.

Нумерация таблиц и рисунков выполнена в соответствии с подразделами второго уровня. Например, рис. 2.10.1 и 2.10.2 означают соответственно первый и второй по порядку рисунки в подразделе 2.10. Согласно ГОСТу следовало бы нумеровать эти рисунки как рис.2.n и 2.(n+1), поскольку они входят в раздел 2. Отход от ГОСТа обусловлен тем, что раздел 2, соответствующий в монографии целому направлению в рамках малых доз, является частью второй («Радиационно-индуцированная нестабильность генома»). Эта часть обширна; достаточно сказать, что вся Книга первая монографии насчитывает только две части, т.е., только два раздела-темы.

Нумерация подстрочных примечаний сквозная по всему тексту.

Подписи к рисункам, а также вставки в тексте, соответствующие отступлениям от главной темы, попутным рассуждениям и фактам, выполнены шрифтом меньшего размера.

Заранее прошу извинения за кажущийся несколько необычным в научной монографии вводный раздел 1.1. Но это — именно вводный раздел, материал которого напрашивался вследствие длительного изучения ситуации с понятием «малые дозы радиации».

Автор выражает горячую признательность и благодарность академику РАМН Л.А. Ильину и профессору С.П. Ярмоненко за длительную поддержку, понимание и единомысле по рассматриваемым проблемам, а также за доброе участие и внимание при подготовке и издании настоящей монографии.

Без инициативы академика Л.А. Ильина и профессора С.П. Ярмоненко никаких наших аналитических исследований в области малых доз радиации никогда бы не было. В трудный период 1990-х гг. значительное участие в поддержке этих исследований проявил и профессор А.А. Иванов, которому тоже — глубокая благодарность.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблема воздействия радиации в малых дозах приобрела столь большую актуальность, что привлекла внимание ведущих международных организаций в области исследования лучевых эффектов и радиационной защиты. Беспрецедентными являются следующие документы последних лет, доступные в электронном или печатном виде:

• Большое по объему (733 с.) Сообщение VII Комитета по биологическим эффектам ионизирующей радиации АН США за 2005–2006 гг. (BEIR-VII); называется «Риски от воздействия низкоуровневого облучения»¹.

• Документ МКРЗ-99 (более полутора — двух сотен страниц в разных вариантах); также посвящен аналогичной теме: «Экстраполяция в область малых доз рисков радиационного канцерогенеза»².

• Три текущих проекта Сообщения НКДАР по немишенным и отсроченным эффектам радиации (2004–2006 гг.)³, рассматривающие нестабильность генома, «эффект свидетеля» и кластогенное последствие лучевого воздействия, которые были реализованы, наконец, в окончательный вариант 2009 г.⁴

Необходимость обобщения накопившихся за последние полтора — два десятка лет экспериментальных и эпидемиологических данных в области малых доз стала объективной в связи с развитием, во-первых, атомной энергетики (в перспективе — не имеющей альтернативы), во-вторых — с более интенсивным использованием радиации в области медицины и, в-третьих, — как следствие исследования значительных людских контингентов, пострадавших при радиационных авариях, в первую очередь — на ЧАЭС. Вероятно, можно привести и другие дополнительные примеры актуальности изучения проблемы малых доз.

Россия по уровню развития атомной энергетики является одной из ведущих стран мира. Авария на ЧАЭС также затронула, вместе с Украиной и Белоруссией, именно Россию. Нельзя отрицать, что экспериментальное и эпидемиологическое исследование эффектов малых доз радиации проводятся в названных странах достаточно интенсивно, причем академическое спонсирование, к примеру, через гранты РФФИ, направлено, преимущественно, на проекты по малым дозам радиации.

В результате, как следствие более чем полутора десятков лет относительно активных работ, накоплен достаточно значительный экспериментальный и эпидемиологический материал. Однако интерпретация эффектов малых доз не стала от этого более ясной, в результате чего в отечественной академиической радиобиологии возобладали следующие представления:

• О достоверности и доказанности канцерогенных эффектов любых доз радиации независимо от качества излучения, т.е. как плотноионизирующего, так и редкоионизирующего (Россия⁵, Украина⁶ и Белоруссия⁷).

• Об относительно большем действии излучения в области малых доз по сравнению со средними и высокими.

• О реальности индукции нестабильности генома (повышении частоты спонтанного мутагенеза) при облучении даже в малых дозах радиацией с низкой ЛПЭ, что, как утверждается является ведущим молекулярным механизмом инициации/промоции радиогенного канцерогенеза.

• О применимости немишенного «эффекта свидетеля» даже для наималейших доз рентгеновского и γ-излучения (при «эффекте свидетеля» поражаются клетки и ткани, непосредственно не подвергавшиеся лучевому воздействию, но находящиеся вблизи с облученными)⁸.

• О многочисленных свидетельствах наличия наследственных генетических эффектов радиации у человека, которые реализуются во врожденные пороки развития, раки и различные дефекты у детей облученных даже в малых дозах родителей. В опубликованном в журнале «Радиационная биология. Радиоэкология» (2006 г.) Решении V съезда по радиационным исследованиям сказано, что 47% детей ликвидаторов имеют нестабильность генома, врожденные пороки развития, болезни костно-мышечной и нервной системы, задержку психического и умственного развития и пр.

Об отсутствии достоверных свидетельств относительно гормезисных эффектов малых доз радиации применительно к радиоэпидемиологии⁹. В Решении V съезда по радиационным исследованиям благоприятные эффекты радиации не упоминаются вообще.

В последние годы указанные представления стали, практически, неписанными правилами в отечественной радиобиологии. В результате интерпретация многих экспериментальных и эпидемиологических исследований «втискивается» именно в эти «правила».

Понятно, что рассмотренные явления далеко не остаются в рамках фундаментальных исследований. Ведущие отечественные радиобиологи обеспечивают своим порой парадоксальным представлениям достаточную известность в научно-популярной литературе и в СМИ, что, безусловно, весьма отражается на образе радиации в медицине и в атомной индустрии. Указанные представления теоретически могут играть роль и в идеологии разработки НРБ.

Вместе с тем, не следует думать, что в русскоязычной научной литературе имеются какие-то обобщающие научные публикации, а тем более монографии, по всем перечисленным аспектам действия малых доз радиации. Все, что есть — это единичные научные обзоры в «Радиационной биологии. Радиоэкологии» по отдельным вопросам (причем часто — зарубежных авторов), краткие публикации, включая СМИ и Интернет, а также многочисленные писания члена-корреспондента РАН А.В. Яблокова. В последние годы, помимо «Мифа о безопасности малых доз радиации», появился еще ряд «мифов» данного автора. К сожалению, применительно к малым дозам именно эти публикации приобрели широкую популярность вследствие активной антиядерной компании а также легкой доступности их в Интернете¹⁰.

Более же нам не известны объемные обобщающие русскоязычные публикации по различным аспектам действия малых доз облучения.

Учитывая вышесказанное, казалось ясным, что давно назрела необходимость широкого опубликования истинных данных о воздействии малых доз радиации на человека в виде научной монографии.

Можно возразить, что достаточно просто перевести на русский язык представленные выше документы международных организаций по малым дозам и немишенным эффектам радиации. Но мы должны отметить, что, несмотря на большую ценность представленных в них подборок данных, конечный анализ с практическими выводами почти всюду сделан неудовлетворительно. Заключения о каких-либо дозовых закономерностях и о хотя бы практических порогах индукции эффектов отсутствуют. В результате из объемных, во много сотен страниц публикаций BEIR, МКРЗ и НКДАР, несмотря на всю их ценность для фундаментальных дисциплин, так и остается непонятным, насколько надо учитывать в области безопасности атомной энергетики, при разработке НРБ и в медицинской практике те или иные качественно значимые эффекты малых доз.

Таким образом, на настоящем этапе развития радиобиологии и радиационной медицины отсутствуют исчерпывающие публикации, которые могли бы расставить все точки над «i».

Этой цели и должна послужить настоящая монография по малым дозам радиации. Она была задумана как подробная подборка опубликованных в мировой литературе данных, со всеми дозами и со всеми гипотезами и теориями, вкупе с собственным анализом реальных фактов и реальных закономерностей. Попутно нами был запланирован критический анализ ситуации вокруг проблемы малых доз в России и за рубежом.

Поскольку особенно важными в практическом плане применительно к атомной индустрии и к медицине являются эффекты радиации с низкой ЛПЭ (рентгеновского и γ-излучения), то мы в своих аналитических исследованиях, в том числе и в представленной ниже монографии, подробно рассматривали и рассматриваем эффекты только такого излучения¹¹. В 2005 г. нами в англоязычном журнале был опубликован обширный документ по дозовым зависимостям для индукции рентгеновским и γ-излучением нестабильности генома¹². Настало время издания еще более подробной публикации по малым дозам и в русскоязычной научной литературе, причем с обеспечением неограниченного доступа ее электронной версии в Интернете. Исчерпывающе рассмотреть все напрашивающиеся аспекты вокруг той или иной проблемы в рамках малых доз можно только в форме объемной монографии.

Пока монография представлена в виде Книги первой, которая охватывает различные моменты понятия и определения малых доз радиации, а также многоуровневый феномен радиационно-индуцированной нестабильности генома. Исходно публикация задумывалась нами шире, с включением и подробного анализа «эффекта свидетеля», и наследственных генетических эффектов радиации, и канцерогенеза при обучении в малых дозах, и некоторых других проблем. Но объем книги уже при рассмотрении только двух фундаментальных проблем, указанных выше, оказался слишком большим. Кроме того, в последние годы начали открываться неожиданные моменты в казалось бы давно уже решенной НКДАР и другими международными организациями проблеме трансгенерационных (наследуемых) эффектов радиации на человеческих когортах. В частности, можно отметить лавинообразное нарастание украинских и российских работ по дефектам и заболеваниям у детей ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Эти моменты требуют дополнительного углубленного аналитического исследования.

Мы надеемся, что сможем рассмотреть пока неохваченные направления в области малых доз в последующих книгах нашей монографии.

Обобщения, сделанные в монографии, а также собранные в ней факты, должны послужить для рекомендаций, представляемых учреждениям ФМБА и компетентным государственным органам, которые отвечают за радиационную безопасность и радиационную политику.

Монография может также стать не имеющим аналогов ни в России, ни за рубежом, научным пособием (порой справочным) по основным аспектам проблемы малых доз радиации (в том числе по дозовым, и, отчасти, по методическим).

Нельзя сбрасывать со счетов столь важную цель нашей работы, как формирование истинного образа ионизирующей радиации в науке и в обществе, а также развенчание всякого рода мифов и спекуляций вокруг малых доз излучения.