Российские ученые разработали биолюминесцентный бактериальный биотест для скрининга безопасных низких доз радиации для животных

Российские исследователи разработали экспресс-метод биотестирования на основе светящихся бактерий, который позволяет оценивать безопасный диапазон доз ионизирующего излучения для животных и служит инструментом раннего скрининга для применения низких доз радиации в животноводстве.

В исследовании приняли участие специалисты Института биофизики Сибирского отделения РАН, Сибирского федерального университета и Красноярского государственного аграрного университета. По словам исследовательской группы, низкие дозы ионизирующего излучения — от десятков до сотен миллигрей (мГр) — могут активировать ряд физиологических процессов в организме животных, включая метаболизм, рост и накопление биомассы; однако при превышении безопасного диапазона доз возможно возникновение физиологических нарушений. Поэтому быстрое и точное определение подходящей дозы является обязательным условием для практического применения соответствующей технологии.

В основе метода лежит чувствительная реакция морских светящихся бактерий на облучение. Исследователи обнаружили, что интенсивность свечения бактерий заметно изменяется в зависимости от дозы облучения, что позволяет использовать её в качестве индикатора радиационного воздействия. В ходе экспериментов в качестве источника излучения использовалась тритированная вода, и сравнивалась реакция светящихся бактерий и клеток крови кролика на облучение.

Результаты показали, что изменения активности лейкоцитов животных и интенсивности свечения бактерий демонстрируют схожие закономерности: при низких дозах облучения активность лейкоцитов повышается; с увеличением дозы радиации клеточная активность подавляется. Исследователи полагают, что это указывает на наличие общих реакционных механизмов у бактерий и высших организмов в соответствующих клеточных процессах, и биотест на основе светящихся бактерий может стать ранним индикатором оценки риска.

Исследовательская группа отмечает, что данная технология в будущем может использоваться для быстрого скрининга доз облучения, безопасных для сельскохозяйственных животных и потенциально оказывающих стимулирующий эффект, а также для экологического мониторинга и изучения последствий радиационных аварий. Вместе с тем эксперты напоминают, что между бактериями и млекопитающими существуют различия в метаболизме, механизмах репарации ДНК и других процессах, а интенсивность свечения может зависеть от температуры, pH, условий культивирования и других факторов. Поэтому данный метод в настоящее время более пригоден в качестве инструмента первичного скрининга, и определённый диапазон доз требует дальнейшей верификации на животных клетках и в последующих экспериментах.