Zytogenetik löst die Geheimnisse von Chromosomenaberrationen, die durch ionisierende Strahlung verursacht werden

Mit Hilfe von hochauflösender und präziser molekularer Zytogenetik wurde im Rahmen eines von der Europäischen Kommission finanzierten Projekts die Rolle des Kernaufbaus und der Kernreparatur sowie von Apoptose – Zelltod – in Chromosomenaberrationen untersucht, die durch ionisierende Strahlung verursacht werden.

Man hat herausgefunden, dass Chromosomenaberrationen für Erbfehler und die Entstehung von Krebs verantwortlich sind. Wenn Zellen ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, werden Chromosomenaberrationen verursacht, deren Analyse ein wichtiger Ansatz für die Einschätzung der Auswirkungen von Strahlungseinflüssen ist. Im Rahmen dieses Projekts hat man sich auf die Untersuchung aller Mechanismen konzentriert, die mit den durch ionisierende Strahlung verursachten Chromosomenaberrationen zusammenhängen – von der anfänglichen DNA-Schädigung bis hin zur abschließenden Quantifizierung der Aberrationen.

Mit Hilfe von innovativen Technologien einschließlich molekularer Zytogenetik mit erhöhter Auflösung, verfügbaren Zellreihen und strahlungsempfindlichen Knockout-Mäusemodellen konnten viele interessante Erkenntnisse gewonnen werden. So wurde herausgefunden, dass die Chromatinstruktur teilweise für die anfängliche Schädigung und das Fortschreiten dieser Schädigung verantwortlich ist. Es konnte aber nicht nachgewiesen werden, dass die Chromatinstruktur eine bedeutende Rolle bei der Verarbeitung des Schadens oder bei der Persistenz der Chromosomenaberrationen spielt.

Im Gegensatz zu früheren Annahmen wurde gezeigt, dass die Parameter der Chromatinstruktur nicht für die rückwirkende biologische Dosimetrie verwendet werden können. Außerdem wurde verdeutlicht, dass das Verfahren für die Messung der Bildung von Chromosomenaberrationen sehr empfindlich und präzise ist und das Projekt richtete sich in diesem Zusammenhang auch auf die Verbesserung der Sensitivität bei der Bildung von Aberrationen. Auf Grundlage des gesamten genomischen Inhalts kann die Methode für die zuverlässige Überwachung der Einwirkung von ionisierender Strahlung auf Personen genutzt werden.

Die molekulare Zytogenetik ist ein Forschungsbereich mit einem umfassenden Potential für zukünftige Weiterentwicklungen einschließlich der Integration in Modellstudien und schließlich der durch niedrig dosierte ionisierende Strahlung verursachten Karzinogenese. Für weitere Forschungen und Entwicklungen wird die hochauflösende molekulare zytogenetische Analyse von durch DNA-Schädigungen verursachten Veränderungen in Säugetierchromosomen sowohl in Zellreihen als auch in experimentellen Mäusemodellen angeboten.