Chernóbil: los hijos de sobrevivientes no presentan transmisión de un exceso de mutaciones genéticas

El estudio más grande y avanzado en su tipo no solo actualiza los resultados anteriores, sino que también proporciona nuevos detalles sobre cómo las consecuencias del desastre causaron ciertos tipos de cáncer.

Publicado 26 de abr. de 2021 13:06 GMT-3, Actualizado 26 de abr. de 2021 15:07 GMT-3
Chernobyl

En el Centro de Tiroides en Minsk, Bielorrusia, los pacientes reciben tratamiento por los efectos destructivos de la radiación en la glándula tiroides después de haber estado expuestos a las consecuencias del accidente nuclear de Chernóbil en 1986.

Fotografía de Gerd Ludwig, Nat Geo Image Collection

En la mañana del 26 de abril de 1986, un reactor en una planta de energía nuclear en lo que ahora es el norte de Ucrania explotó y se incendió, provocando lo que se convertiría en el accidente nuclear más mortal de la historia. El fuego infernal arrojó inmensas nubes de lluvia radiactiva que entraron en los pulmones de las personas, se asentaron en las casas, los campos y los pastos de ganado y se infiltraron en sus suministros. La leche, el salame y los huevos se habían convertido en palabras de un ingeniero nuclear, "un subproducto radiactivo".

En los años transcurridos desde aquel entonces, los investigadores han monitoreado la salud de las poblaciones que vivieron el desastre de Chernóbil, desde las personas de las ciudades cercanas hasta los "liquidadores" que limpiaron y  construyeron un enorme sarcófago de hormigón sobre el sitio. Unos 35 años después, un equipo internacional ha examinado detenidamente los efectos genéticos del desastre y el par de estudios resultante ha descubierto nuevos detalles tranquilizadores.

Aliviar los temores arraigados sobre cómo el desastre podría afectar a las generaciones futuras, el estudio más grande de este tipo jamás realizado, publicado el jueves en Science, no encuentra evidencia de que los padres que estuvieron expuestos a la radiación de Chernóbil transmitieran cualquier exceso de mutaciones a los niños concebidos después de la exposición. Los investigadores esperan que los descubrimientos beneficien a otras poblaciones afectadas por accidentes nucleares, como los desplazados por el colapso de 2011 de la planta de energía nuclear de Fukushima Daiichi en Japón.

“Si hay una mutación deletérea, será poco común. No podemos decir que nunca va a suceder, pero no vemos esto como una crisis común de salud pública ”, dice el autor principal de ambos estudios, Stephen Chanock, director de la División de Epidemiología y Genética del Cáncer del Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU. "Creemos que [los descubrimientos] deberían ser tranquilizadores".

Personas conocidas como liquidadores ayudaron a construir un "sarcófago" de acero y hormigón para contener los restos del reactor que provocó el desastre de Chernobyl. Los funcionarios lo actualizaron unos 30 años después con un arco de contención de acero masivo llamado Nuevo Confinamiento Seguro.

Fotografía de Mike Hettwerr

"Si bien el documento... no puede excluir totalmente que tales efectos puedan ocurrir, está claro a partir de este estudio que los riesgos son sustancialmente menores de lo que se cree actualmente", dice Robert Ullrich , vicepresidente de la Radiation Effects Research Foundation, una cooperativa estadounidense-japonesa con sede en Hiroshima y Nagasaki. Ullrich no participó en los estudios. "Si se pueden confirmar estos resultados, creo que se justificarían cambios sustanciales en las estimaciones de riesgo actuales".

El otro estudio del equipo, también publicado en Science, examina la relación entre la lluvia radiactiva de Chernóbil y cientos de casos de cáncer de tiroides entre las personas que estuvieron expuestas. El estudio proporciona detalles nuevos y detallados sobre cómo surgieron estos cánceres, pero los investigadores también descubrieron que los cánceres causados por la radiación no tienen "biomarcadores" únicos que los distingan.

Ambos estudios subrayan cuánto los avances modernos en el ADN han mejorado el estudio del cáncer y la importancia constante de estudiar cómo la radiación puede afectar la salud humana.

"Los dos estudios representan hitos críticos en la evaluación de los efectos de la radiación en humanos en respuesta al accidente de Chernobyl", escribió en un correo electrónico Shaheen Dewji, un físico de salud por radiación de la Universidad Texas A&M que no participó en el estudio.

Durante décadas, los investigadores han estudiado a los supervivientes de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki de 1945 para determinar los vínculos entre la radiación y los riesgos para la salud a largo plazo. Pero esos desastres representan grandes dosis de radiación absorbidas en un período de tiempo muy corto. Por el contrario, Chernóbil expuso a las poblaciones a dosis más bajas de radiación durante períodos de tiempo un poco más largos, un régimen que no ha sido tan estudiado, especialmente a gran escala y con nuevas técnicas de ADN.

Para comprender los riesgos que plantean estos niveles de radiación, los científicos se han basado en gran medida en estudios de laboratorio con ratones. Algunos estudios genéticos previos de personas afectadas por Chernóbill habían afirmado encontrar indicios de mutaciones hereditarias, en particular un estudio de 1996 que encontró cambios excesivos en los “minisatélites” de los niños: tramos de ADN repetidos y propensos a mutaciones que no codifican proteínas.

Los minisatélites examinados en el estudio de 1996 no tienen vínculos claros con los resultados de salud. Revisiones posteriores de la literatura científica descubrieron que, si los padres irradiados transmitían mutaciones a sus hijos, los riesgos para la salud eran bajos. Los nuevos estudios reclutaron a más personas que los estudios anteriores de Chernóbill y, gracias a la tecnología moderna, pudieron examinar más a fondo el ADN de los participantes.

El genetista de la Universidad de Leicester, Yuri Dubrova, el autor principal del estudio de 1996, dice en un correo electrónico que, si bien es necesario realizar más investigaciones sobre el esperma y los óvulos humanos, “los autores [de los nuevos estudios] han hecho un trabajo excelente: un tamaño muy impresionante y una cobertura genómica muy alta. "

Sin exceso de mutaciones en la próxima generación

Del 2014 al 2018, un equipo dirigido por Meredith Yeager, investigadora del Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU., secuenció los genomas de 130 niños que fueron concebidos después del accidente y nacidos entre 1987 y 2002, así como los genomas de los padres de los niños. El estudio se centró en familias donde al menos uno de los padres había estado a menos de 72 kilómetros de Chernóbill o había trabajado como "liquidadores" para limpiar el sitio.

Esta noria en Pripyat, Ucrania, estaba programada para abrir un mes después de la explosión en la planta de energía; todavía está sin usar.

Fotografía de Mike Hettwerr

El equipo de Yeager también usó datos anteriores para reconstruir meticulosamente la dosis de radiación que cada padre había recibido. Por ejemplo, entre los padres del estudio, sus gónadas habían absorbido una dosis de radiación promedio de 365 miligramos, aproximadamente cien veces más que lo que recibirían en una radiografía pélvica promedio.

Para probar si la radiación había afectado el ADN de los niños, los investigadores rastrearon mutaciones de novo o ligeras variaciones en el ADN de un niño que no están presentes en ninguno de sus padres biológicos. Este tipo de mutaciones ocurren naturalmente, ya que la maquinaria celular que copia nuestro ADN a medida que nuestras células se dividen, incluidas las que producen espermatozoides y óvulos, comete un error ocasional. En promedio, cada uno de nosotros portamos entre 50 y un centenar de estas mutaciones aleatorias en nuestros propios genomas que distinguen nuestro ADN del de nuestros padres.

En principio, si la radiación tuviera algún efecto, los investigadores esperarían ver más mutaciones en niños cuyos padres fueron sometidos a dosis de radiación más altas. Pero cuando Yeager y sus colegas revisaron el ADN de las familias, no vieron ninguna relación de ese tipo. En cambio, el factor más importante que influyó en el número de mutaciones de novo fue la edad del padre.

Un retrato detallado del cáncer de tiroides

Los estudios también dan una mirada en profundidad a cómo la radiación de la lluvia radiactiva de Chernóbill causó cáncer en la tiroides, una glándula con forma de mariposa que juega un papel crítico en el metabolismo humano. El cáncer de tiroides es altamente tratable, con una tasa de supervivencia superior al 90 por ciento. En los primeros 20 años posteriores a Chernobyl, muy pocas personas murieron por cánceres de tiroides asociados con las consecuencias.

Investigaciones anteriores habían encontrado que las personas expuestas a la lluvia radiactiva de Chernóbill veían un mayor riesgo de cánceres de tiroides papilares, especialmente entre los que eran niños pequeños en ese momento. Eso se debe a que las consecuencias incluyeron yodo-131, un tipo de yodo radiactivo, que ingresó al suministro de alimentos local después de asentarse en los campos y pastos para el ganado. Cuando las personas ingirieron leche y verduras contaminadas, sus cuerpos absorbieron el yodo-131 y lo acumularon en sus tiroides. La radiación que emitió este yodo-131 luego dañó el ADN de las células tiroideas.

Ahora, gracias a los avances en las técnicas genéticas, los investigadores podrían usar el conjunto de datos de Chernóbill para comenzar a "averiguar cómo un carcinógeno realmente causa cáncer", dice el epidemiólogo del Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU. Lindsay Morton, autora principal del estudio.

Camas oxidadas están abandonadas dentro de una escuela en Pripyat, Ucrania.

Fotografía de Mike Hettwerr

Morton y sus colegas estudiaron muestras de tejido de 440 ucranianos que habían sido diagnosticados con cáncer de tiroides, 359 de los cuales habían estado expuestos a la radiación de Chernóbill. La mayoría eran mujeres y vivían en Kiev, la capital de Ucrania, durante el incidente de Chernóbill. También eran jóvenes: en promedio, tenían alrededor de siete años en el momento de la exposición y 28 cuando se les diagnosticó cáncer.

El equipo de Morton también sabía mucho sobre cuánta radiación habían absorbido las tiroides de estos individuos. Para 53 personas en el estudio, los investigadores en 1986 habían medido directamente los niveles de radiactividad de sus tiroides. Otros fueron entrevistados sobre dónde vivían y qué comían en el momento del accidente de Chernóbill, lo que permitió a los investigadores estimar cuánta dosis de radiación probablemente absorbieron.

“Este estudio representa la primera vez que vinculamos imágenes moleculares a gran escala con datos de exposición muy detallados”, dice Morton.

Cuando Morton y sus colegas se sumergieron en los datos, vieron signos claros de los efectos de la radiación en el ADN. Cuanto mayor sea la dosis de radiación de una persona, es más probable que sus células tiroideas tengan un tipo de mutación llamada ruptura de doble hebra del ADN. Los investigadores también descubrieron que cuanto más joven era una persona cuando estaba expuesta a la radiación, más pronunciadas eran las alteraciones. Por ejemplo, cuanto más alta es la dosis de radiación de alguien, más probable es que al ADN de sus tumores le falten pequeñas secciones.

El equipo de Morton también vio un exceso de eventos de "fusión de genes": mutaciones en las que las hebras de ADN sufrieron roturas completas y, cuando la célula intentó reparar el daño, las piezas incorrectas se volvieron a unir. Este tipo de mutaciones también pueden ocurrir en casos "espontáneos" de cáncer de tiroides, pero generalmente son más raras.

"La radiación se ha convertido en un problema", dice Chanock, director de la división del Instituto Nacional del Cáncer. Sin embargo, las consecuencias no introdujeron ninguna carta propia. Aunque Morton y sus colegas buscaron por todas partes, no encontraron ninguna “firma” única de radiación en cómo las células cancerosas expresaban sus genes o las etiquetaban químicamente.

Si los cánceres llevan esa firma, debe estar presente solo en las primeras etapas del cáncer, según Morton y Chanock. Una vez que ocurren las mutaciones clave que impulsan el cáncer, esos genes toman el control bioquímicamente, eliminando cualquier tarjeta de presentación de radiación como una ola destruyendo un pequeño castillo de arena. "Es un tumor, y al tumor no le importa que haya recibido radiación antes", dice Chanock. "Tiene, por así decirlo, una mente evolutiva propia".

Ullrich agrega que los descubrimientos del estudio apoyan firmemente las ideas previas de los científicos sobre cómo la radiación aumenta el riesgo de cáncer. "Este es realmente el primer estudio que ha podido caracterizar de manera integral los cánceres relacionados con la radiación en cualquier detalle", dice.

Deben continuar los estudios de los sobrevivientes de Chernóbill

Los estudios deberían informar a los científicos sobre los riesgos generales para la salud de las radiaciones ionizantes, especialmente entre las poblaciones afectadas por accidentes nucleares, como los evacuados del incidente de Fukushima en el 2011. Chanock expresó su esperanza de que los resultados tranquilizarían a las personas que habían sido desplazadas por Fukushima, que liberó una décima parte de la radiación que hizo Chernóbill, y que, en teoría, presentaría un riesgo aún menor de mutaciones hereditarias.

Pero los autores del estudio, y los expertos externos, están de acuerdo en que hay más trabajo por hacer, especialmente para rastrear los efectos sobre la salud de la radiación de Chernóbill en las próximas décadas.

"Hay muy pocos estudios entre personas expuestas a la radiación a edades tempranas con datos de seguimiento hasta la edad adulta", dice Eric Grant, jefe asociado de investigación de la Radiation Effects Research Foundation en Japón. "Los supervivientes de la bomba atómica es una de esas cohortes, [y] la cohorte de Chernóbill será otra con continuos esfuerzos de seguimiento".

Evgenia Ostroumova, epidemióloga de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer en Lyon, Francia, enfatizó que la investigación sobre Chernóbill aún necesita ser financiada, especialmente para aprender más sobre las consecuencias para la salud de las dosis bajas de radiación, consecuencias que solo más tiempo y diligencia lograrán traer a la luz.

"Para obtener una evaluación sólida y completa de los efectos de Chernóbill en la salud y no perder información científica valiosa, las partes interesadas no pueden actuar individualmente", escribió en un correo electrónico. "Necesitamos consolidar nuestros esfuerzos y actuar ahora sin más demoras".

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