Jedno je od najosjetljivijih i najintrigantnijih pitanja suvremene znanosti: koliko duboko katastrofe poput černobilske ostavljaju trag u ljudskom genomu – i koliko taj trag zapravo znači za zdravlje budućih generacija. Gotovo četiri desetljeća nakon nesreće koja je trajno obilježila ne samo okoliš nego i kolektivnu svijest, napredak genomike i forenzične genetike omogućuje nam da preciznije nego ikad prije čitamo »potpise« radijacije zapisane u našem DNA.

Mutacijski potpisi

No, kako ističe jedan od vodećih hrvatskih znanstvenika prof. dr. sc. Dragan Primorac, liječnik, forenzičar i genetičar, odgovori koje znanost danas nudi nisu jednostavni ni crno-bijeli. Između jasno dokazivih učinaka u izravno izloženim tkivima i suptilnih, gotovo neuhvatljivih tragova u nasljednom materijalu, otvara se prostor za nijansirano razumijevanje rizika, ali i za razbijanje duboko ukorijenjenih strahova.

Koliko danas, gotovo četiri desetljeća nakon katastrofe u Černobilu, znanost može jasno povezati izloženost radijaciji s konkretnim genetskim promjenama kod ljudi?

– Može, ali uz jedno važno pojašnjenje koje se često gubi u javnim raspravama. Danas s vrlo visokim stupnjem znanstvene sigurnosti možemo izravno i precizno povezati ionizirajuće zračenje s konkretnim genetskim promjenama u somatskim stanicama, dakle u stanicama tijela koje su bile izravno izložene, osobito u tumorskom tkivu. Razvoj sekvenciranja cijelog genoma, takozvanog Whole‑Genome Sequencinga, omogućio nam je da identificiramo ono što zovemo mutacijski potpisi zračenja – karakteristične obrasce oštećenja DNA koji se jasno razlikuju od spontanih ili dobno uvjetovanih mutacija. Ti potpisi uključuju specifične kratke delecije, složene strukturne promjene poput translokacija i inverzija te kompleksne genomske preraspodjele koje nastaju kao posljedica višestrukih dvolančanih lomova DNA. Najčišći i znanstveno najuvjerljiviji primjer su karcinomi štitnjače koji su se razvili kod osoba izloženih radioaktivnom jodu, jodu‑131, nakon černobilske nesreće. Upravo je na tim tumorima prvi put jasno i izravno dokazana povezanost između doze, dobi u trenutku izloženosti i specifičnog mutacijskog uzorka. To je jedan od rijetkih primjera u humanoj onkogenetici koji gotovo ima obilježja eksperimentalnog dokaza.

No, kada govorimo o nasljednim, germinativnim mutacijama, slika je bitno drukčija – i znanstveno puno suptilnija. Godine 2021. u časopisu Science objavljena je jedna od ključnih studija u povijesti radiogenomike. Istraživači su sekvencirali genome 130 djece i njihovih roditelja, pri čemu su roditelji bili ili sudionici sanacije ili evakuirani stanovnici područja zahvaćenog kontaminacijom. Djeca su bila rođena najmanje 46 tjedana nakon nesreće, a najkasnije do 2002. godine, čime je isključena mogućnost da se radi o akutnim somatskim oštećenjima. Izloženost svakog roditelja pažljivo je rekonstruirana na temelju njihovih aktivnosti, lokacije i poznatih razina okolišnog zračenja. Zaključak je bio izuzetno jasan i znanstveno vrlo važan: nije dokazan porast patogenih germinalnih mutacija, niti povećan rizik bolesti u djece izloženih roditelja. Naknadna istraživanja otkrila su tek vrlo rijetke i suptilne »genomske tragove« očinske izloženosti, poput takozvanih clustered de novo mutations, uz napomenu kako su bez ikakvog dokazanog negativnog učinka na zdravlje potomaka.

Drugim riječima, biološki signal izloženosti postoji, ali se u ovom trenutku ne smatra uzročnim za nasljedne bolesti.

Koje su najčešće i najopasnije mutacije povezane s ionizirajućim zračenjem i prenose li se one na sljedeće generacije?

– Najopasnija oštećenja ionizirajućeg zračenja nastaju u izravno izloženim stanicama. Zračenje može kemijski oštetiti DNA baze, uzrokovati pucanje jednog lanca DNA – što je relativno često i uglavnom popravljivo – ili pucanje oba lanca DNA, što je rjeđe, ali biološki daleko najopasnije. Upravo su dvolančani lomovi ključni jer mogu dovesti do ozbiljnih kromosomskih promjena, gubitka ili pogrešne rekonstrukcije genetskog materijala te aktivacije onkogenih puteva koji vode do razvoja zloćudnih bolesti, ili s druge strane mogu dovesti do stanične smrti. Osim izravnih oštećenja, značajan dio genotoksičnosti nastaje neizravno, putem slobodnih radikala koji kemijski modificiraju DNA. Upravo su ta oštećenja temelj nastanka radijacijom induciranih karcinoma. Međutim, u ljudi su ti učinci uglavnom ograničeni na izravno izloženo tkivo i, prema sadašnjim dokazima, ne prenose se na sljedeće generacije.

Psihosocijalne posljedice

Je li černobilska katastrofa dugoročno promijenila medicinsko razumijevanje odnosa okolišnih katastrofa i ljudskog genoma?

– Apsolutno. Černobil je bio prava znanstvena prekretnica. On je potaknuo razvoj moderne radiobiologije i radiogenomike i omogućio dokazivanje da okolišne katastrofe mogu ostaviti mjerljive i specifične molekularne potpise u ljudskom genomu. Sekvenciranje tumora, osobito papilarnog karcinoma štitnjače, pokazalo je jasne mutacijske potpise zračenja, visoku učestalost rearanžmana uzrokovanih dvolančanim lomovima DNA te jasnu povezanost s dozom i dobi u trenutku izlaganja. Neočekivano, ali jednako važno, bilo je otkriće da germinalni genom pokazuje iznimnu otpornost. Iako danas možemo detektirati rijetke molekularne tragove roditeljske izloženosti, nije dokazan klinički značajan učinak na potomstvo. Time je prvi put jasno razdvojena biološka izloženost od patoloških posljedica.

Što smo iz Černobila naučili kada je riječ o zaštiti ljudskog zdravlja, osobito u današnjim geopolitičkim okolnostima?

– Černobil je pokazao da najveći zdravstveni teret nuklearnih događaja ne proizlazi isključivo iz zračenja, nego iz kombinacije apsorbirane doze, brzine izlaganja, dobi i radiosenzitivnosti tkiva, ali i – što je ključno – organizacije odgovora, dostupnosti informacija i dugotrajnog stresa. Najjasniji biološki primjer ostaje porast karcinoma štitnjače u djece izložene jodu‑131. No, međunarodne analize dosljedno pokazuju da su najrašireniji i dugotrajni učinci Černobila bili psihosocijalne prirode: kronična anksioznost, depresija, stigmatizacija i narušeno javno zdravlje, često neovisno o stvarnoj dozi zračenja. Zdravstveni ishodi bili su lošiji ondje gdje je izostala organizirana i transparentna reakcija, a ne nužno ondje gdje je kontaminacija bila najveća.

Kada danas gledate na Černobil, što vas više zabrinjava – biološki učinci radijacije ili društveni učinci straha?

– Iskustvo Černobila dosljedno pokazuje da zaštita ljudskog zdravlja u nuklearnim krizama ne ovisi o eliminaciji svake izloženosti – što je nemoguće – nego o znanstveno utemeljenom upravljanju rizikom. Brza i jasna reakcija, transparentna komunikacija, razlikovanje stvarnog i percipiranog rizika te dugoročna medicinska i psihosocijalna skrb jednako su važni kao i same radiološke mjere. Medicina je iz Černobila izašla preciznija u razumijevanju genoma, ali i svjesna da strah sam po sebi može postati snažan i mjerljiv zdravstveni čimbenik. I to je, dugoročno gledano, možda njezina najteža, ali i najvažnija lekcija.

Paradoks učinka ionizirajućeg zračenja

U javnosti i dalje postoji snažan strah od »nevidljive prijetnje« radijacije. Koliko je taj strah znanstveno utemeljen?

– Ionizirajuće zračenje ima posebno mjesto u kolektivnoj svijesti. Nevidljivo je, nema miris ni okus, povijesno je povezano s nuklearnim oružjem i velikim katastrofama, a istovremeno predstavlja temelj moderne medicine – od dijagnostičkog snimanja do radioterapije. Taj paradoks snažno oblikuje percepciju rizika. Znanost ovdje povlači jasnu granicu. Postoji čvrst konsenzus da visoke doze ionizirajućeg zračenja, osobito ako su akutne, nedvosmisleno povećavaju rizik za razvoj zloćudnih bolesti, uzrokuju determinističke učinke poput radijacijske bolesti, neplodnosti ili katarakte te konačno povećavaju smrtnost. U tome, dakle, nema znanstvene dileme. S druge strane, za niske doze zračenja, tipične za medicinsko snimanje, profesionalnu izloženost ili okoliš izvan visoko kontaminiranih zona, epidemiološki podaci ukazuju na vrlo mali porast rizika ili na razinu koja se ne može pouzdano razlikovati od prirodnog pozadinskog rizika. Prema procjenama UNSCEAR-a (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) i ICRP-a (International Commission on Radiological Protection), nema dokaza o ozbiljnim zdravstvenim oštećenjima uzrokovanima zračenjem na ovim razinama, dok su mogući dugoročni rizici (poput zloćudnih bolesti) pri vrlo niskim dozama i dalje nesigurni i teško dokazivi. Drugim riječima, rizik nije nula, ali je kvantitativno nizak, a suvremena genomika dodatno pokazuje da biološki trag ne znači bolest.