35 Năm Trôi Qua, Các Nghiên Cứu Cho Thấy Một Mặt Trời Sáng Từ Vụ Nổ Chernobyl

Vào ngày này năm 1986, các công nhân đã tiến hành một bài kiểm tra an toàn tại Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl ở phía bắc Ukraine. Nhưng cuộc kiểm tra đã trở nên tồi tệ, gây ra một vụ cháy ở một bộ phận của lò phản ứng và dẫn đến một trong những thảm họa hạt nhân lớn nhất trong lịch sử. Khói từ vụ cháy và vụ nổ thứ hai đã phóng các nguyên tố phóng xạ lên bầu khí quyển, lan truyền chúng khắp các cánh đồng và thị trấn xung quanh. Bây giờ, 35 năm sau, các nhà khoa học vẫn đang khám phá ra tầm quan trọng của thiệt hại và bắt đầu đưa ra câu trả lời về di sản dài hạn của tiếp xúc với tia X đối với công nhân nhà máy điện, người dân trong cộng đồng lân cận, và ngay cả những thành viên gia đình sinh ra nhiều năm sau đó.

Trong hai bài báo được xuất bản vào ngày Thứ Năm trên tạp chí Science, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã đặt ra hai câu hỏi rất khác nhau nhưng quan trọng. Bài báo đầu tiên theo dõi tác động của tia X đối với con cái của những người tiếp xúc và phát hiện rằng không có đột biến đa thế hệ được truyền từ những người cha mẹ đó. Bài báo thứ hai tập trung vào ung thư tuyến giáp do tiếp xúc với tia X và điều tra cách tia X tác động lên DNA gây ra sự phát triển của những khối u ác tính.

“Mỗi trong số này đều là những ví dụ rất mạnh mẽ về những gì chúng ta đã học được từ những tình huống mà chúng ta không bao giờ muốn trải qua lại,” Stephen Cranock, một tác giả của cả hai bài báo và là giám đốc của bộ phận ung thư, dịch tễ học và di truyền tại Viện Ung thư Quốc gia nói. Ông nói rằng nghiên cứu này là một lời nhắc nhở quan trọng về hậu quả dài hạn của quyết định của con người, và hy vọng nó có thể giúp chỉ đạo cuộc trò chuyện về công nghệ hạt nhân trong tương lai. “Điều này bổ sung vào sự hiểu biết cơ bản của chúng ta về tia X và xã hội,” ông nói.

Nhờ sự tầm nhìn của các nhà khoa học, sau thảm họa, các nhà nghiên cứu đã có cơ hội khám phá các câu hỏi lâu nay nhờ việc tổ chức các nhóm người lao động và cư dân bị ảnh hưởng, họ đồng ý tham gia nghiên cứu dài hạn. Các nhà nghiên cứu cũng lưu trữ mẫu mô từ khối u của người. Khi đó, họ chưa có công cụ để nghiên cứu một số khía cạnh của sự kiện, nhưng họ hy vọng rằng sự tiến bộ trong tương lai sẽ cho phép người khác sử dụng tài liệu họ thu thập. “Những bài báo này rõ ràng có điểm chung là tiếp xúc với tia X, nhưng thực sự đang đề cập đến những câu hỏi khoa học rất khác nhau,” Lindsay Morton, tác giả chính của bài báo về khối u và là một nhà điều tra cấp cao về dịch tễ học tia X tại Viện Ung thư Quốc gia nói. “Nhưng cả hai đều được thực hiện nhờ vào sự tiến bộ trong các công nghệ gen và các đầu tư vào khoa học cơ bản. Điều này minh họa cho những cánh cửa mới mà chúng ta có thể mở ra, điều mà tôi nghĩ sẽ thực sự làm người ta phấn khích.”

Ung thư được gây ra bởi đột biến trong DNA con người. Một vài dòng mã gen bị xóa hoặc nhầm lẫn và sự thay đổi đó cho phép các tế bào phát triển và phát triển theo cách không bình thường. Đôi khi những thay đổi DNA đó là di truyền - người ta thừa hưởng chúng từ cha mẹ, nhưng đôi khi chúng được gây ra bởi các yếu tố môi trường. Hiểu được DNA của khối u có thể giúp tạo ra các phương pháp điều trị gen có mục tiêu để chống lại nó.

Trong nhiều năm, các nghiên cứu dịch tễ học đã chỉ ra rằng ung thư tuyến giáp đặc biệt phổ biến trong số những người tiếp xúc với iodine phóng xạ, đặc biệt là đối với những người tiếp xúc khi họ còn là trẻ nhỏ. Ở nồng độ cao, iodine phóng xạ giết tế bào tuyến giáp và thực sự có thể được sử dụng làm một phương pháp điều trị cho ung thư tuyến giáp và các tình trạng tuyến giáp khác. Nhưng tia X từ Chernobyl không đủ để tiêu diệt tế bào. Thay vào đó, theo Morton, việc tiếp xúc liên tục trong vài tháng với liều lượng thấp đã gây ra các thay đổi cho các tế bào dẫn đến việc hình thành khối u.

Trong bài báo của mình, Morton và đồng nghiệp đã có cơ hội nghiên cứu sâu hơn về các khối u từ những người sống gần Chernobyl, nghiên cứu DNA của hơn 350 người đã phát triển ung thư tuyến giáp sau khi tiếp xúc với tia X khi còn nhỏ tuổi. Họ tạo ra một hình ảnh phân tử toàn diện về các khối u này. Sau đó, để xem chúng khác biệt như thế nào so với các loại ung thư tuyến giáp do các yếu tố khác gây ra, các nhà nghiên cứu so sánh những khối u này với mô từ 81 người sinh ra gần Chernobyl sau năm 1986 và phát triển ung thư tuyến giáp nhưng chưa từng tiếp xúc với tia X. Họ cũng so sánh các khối u với dữ liệu từ Bản đồ Gen Ung thư, đã miêu tả các gen của hàng ngàn loại ung thư.

Họ phát hiện ra rằng các trường hợp ung thư do tiếp xúc với iodine phóng xạ sau vụ hỏa hoạn đã gây ra các gen đột biến bằng cách làm vỡ đôi chuỗi DNA và phá vỡ chúng. Ngược lại, các trường hợp ung thư tuyến giáp trong Bản đồ Gen Ung thư và trong nhóm kiểm soát gồm 81 người không tiếp xúc từ khu vực này có khả năng lớn hơn là do đột biến điểm đơn, khi chỉ một cặp cơ sở đơn của DNA bị thay đổi.

Sau thảm họa, các nhà khoa học đã theo dõi nhiều cộng đồng gần Chernobyl, cũng như những người lao động được giao nhiệm vụ làm sạch và bọc kín lò phản ứng phóng xạ trong một tòa bọc thép và bê tông. Các nhà nghiên cứu cũng tiến hành cuộc phỏng vấn mở rộng với cư dân về việc tiếp xúc gián tiếp của họ. Ví dụ, các nguyên tố phóng xạ từ lò phản ứng rơi vào các cánh đồng xung quanh và được ăn bởi bò chăn thả, truyền tải tia X vào sữa của chúng và sau đó đến người đã uống nó. Do đó, thông tin về tiêu thụ sữa chứa gợi ý về lượng tia X mà một người đã tiếp xúc. Các nhà vật lý và dịch tễ học đã cùng nhau ghép các đo lường trực tiếp và gián tiếp này thành một hình dung về liều lượng tia X mà những người đã hiến mẫu mô sẽ nhận được. “Đây là một hoàn cảnh đặc biệt nơi chúng ta biết rất nhiều về việc tiếp xúc,” Chanock nói. “Hầu hết các nghiên cứu quy mô lớn về gen không có thông tin về nơi và điều gì mà người ta đã tiếp xúc.”

Điều này cung cấp cơ hội cho các nhà nghiên cứu xem xét cẩn thận về cách quá trình ung thư diễn ra. Họ phát hiện ra rằng, càng tiếp xúc với tia X nhiều và càng trẻ tuổi khi tiếp xúc, càng nhiều sự vỡ đôi chuỗi DNA họ sẽ có.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã nhìn vào các yếu tố chủ đạo của ung thư, các gen cụ thể mà đột biến của chúng gây ra sự phát triển của khối u. Họ phát hiện ra rằng các đặc điểm phân tử của ung thư do tia X gây ra không khác biệt nhiều so với những gì đã được quan sát trong các trường hợp ung thư tuyến giáp xảy ra ngẫu nhiên. Chỉ có nguyên nhân duy nhất - sự vỡ đôi chuỗi DNA - mới khác biệt. “Đó mới thực sự là điều đã giúp chúng tôi hiểu được cách tia X gây ra ung thư,” Morton nói.

Không có chỉ số sinh học đặc biệt nào cho thấy những tế bào này đã bị đột biến do tia X, điều này cho biết rằng tác động của tia X đã xảy ra sớm trong quá trình gây ung thư và nếu có chỉ số sinh học - nếu có - đã bị mất hoặc được loại bỏ khi khối u phát triển. Sự tương đồng phân tử đó cho thấy rằng những trường hợp này không cần phải có một phương pháp điều trị mới. “Cuối cùng, những khối u này thực sự chỉ trông giống như những khối u tuyến giáp thông thường, vì vậy không có ý nghĩa cụ thể để áp dụng một phương pháp điều trị khác,” cô nói.

Trong bài báo thứ hai, các nhà nghiên cứu tập trung vào 130 trẻ em cha mẹ của họ tiếp xúc với tia X, có thể là bởi vì họ sống gần Chernobyl hoặc là phần của một nhóm 'lính lỏng', những người lao động đến để dọn dẹp sau thảm họa. Việc có một số đột biến gen ngẫu nhiên trong trứng hoặc tinh trùng của người cha mẹ là bình thường; những đột biến 'di truyền' này là cách di truyền hóa xảy ra theo thời gian. Nhưng trong nhiều thập kỷ, mọi người đã tự hỏi liệu tiếp xúc với tia X có tăng khả năng của những đột biến này, truyền tác động xuống thế hệ sau.

Các nhà nghiên cứu đã ghép chuỗi gen toàn bộ của trẻ em sinh ra 46 tuần và 15 năm sau thảm họa. Nhưng mặc dù có bằng chứng từ một số mô hình động vật cho thấy có thể có tác động gen, các nhà nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ đột biến DNA nào nhiều hơn ở các con của người sống sót sau Chernobyl so với trẻ em cha mẹ không tiếp xúc với tia X. “Kết quả khiến chúng tôi cảm thấy vui mừng,” Chanock nói về kết quả, đặc biệt là động viên cho những đứa trẻ này, một số trong số họ đã bước vào độ tuổi 20 và đang cân nhắc việc bắt đầu gia đình riêng. “Kết quả này, vốn dĩ là kết quả không có gì, sẽ làm họ an tâm,” ông nói.

Điều này cũng là thông tin quan trọng đối với những người sống sót sau tiếp xúc với tia X, bao gồm những người sống gần nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi, nơi vào năm 2011, một trận động đất đã kích hoạt sự tan chảy ở ba lò phản ứng. Ở đó, liều lượng tia X thấp hơn so với những gì ghi chép tại Chernobyl. “Các nghiên cứu như thế này trên con người rất hiếm,” Eric Grant, phó giám đốc nghiên cứu tại Cơ sở Nghiên cứu Ảnh hưởng của Tia X (RERF), viết trong một email. RERF, một nỗ lực nghiên cứu chung giữa Nhật Bản và Hoa Kỳ, đã điều tra về tác động của bom nguyên tử lên Nhật Bản và thảm họa Fukushima. Grant nói rằng những người bị ảnh hưởng bởi cả hai sự kiện đều quan tâm đến ý nghĩa của việc tiếp xúc của họ đối với con cháu. “Sự thiếu hụt hiệu ứng đa thế hệ được quan sát trong nghiên cứu này không có gì phải bàn cãi đối với các dân số tiếp xúc với tia X,” ông viết. “Mặc dù kết quả không thể loại trừ hoàn toàn đột biến di truyền, nhưng rõ ràng nếu có đột biến di truyền đa thế hệ xảy ra, chúng không xảy ra ở tỷ lệ cao.”

Tổng hợp những nghiên cứu này không chỉ mang lại cho các nhà nghiên cứu cái nhìn mới về những ảnh hưởng kéo dài của tia X, mà còn minh họa cho tầm quan trọng của việc đầu tư lâu dài vào nghiên cứu khoa học và thu thập dữ liệu. Mặc dù nghiên cứu này tirnhay vượt qua những phát hiện gần đây trong di truyền học và di truyền học vô cùng quan trọng, nhưng nó không thể được thực hiện nếu thiếu mẫu mô, giám sát tia X và việc phỏng vấn đã diễn ra suốt hàng thập kỷ. Khi những nỗ lực này bắt đầu vào những năm 1980, các nhà khoa học không có cách nào để biết được những công nghệ sẽ xuất hiện để giúp người khác sử dụng công việc của họ. Charnock nói rằng điều này quan trọng để lưu ý với nhiều nghiên cứu khoa học: Điều mà bây giờ có vẻ không quan trọng có thể đóng một vai trò quan trọng mà chúng ta không thể dự đoán. “Những đầu tư này sẽ trả lại sau này,” ông nói. “Không phải ngày mai, nhưng trong tương lai.”

Nhiều Bài viết Tuyệt vời từ Mytour

• 📩 Tin tức mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa: Nhận bản tin của chúng tôi!
• Đây là cách để sống sót khi có một thiên thạch giết người
• Cửa hàng trò chơi video độc lập đang tồn tại
• Tôi sử dụng kỹ thuật làm mượt chuyển động trên TV của tôi. Có lẽ bạn cũng nên thử
• Signal cung cấp tính năng thanh toán - với tiền điện tử
• Đại dịch đã chứng minh rằng nhà vệ sinh của chúng ta rất tệ
• 👁️ Khám phá trí tuệ nhân tạo như chưa từng có với cơ sở dữ liệu mới của chúng tôi
• 🎮 Mytour Games: Nhận được những mẹo mới nhất, đánh giá và nhiều hơn nữa
• ✨ Tối ưu hóa cuộc sống tại nhà của bạn với những lựa chọn tốt nhất của đội ngũ Gear của chúng tôi, từ robot hút bụi đến nệm giá cả phải chăng đến loa thông minh