Ανίχνευση ομαδοποιημένων οξειδωτικών βλαβών στο DNA λόγω συστημικών επιδράσεων της ιοντίζουζας ατινοβολίας - Νταργαράς, Ανδρέας (Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2018)
Μια από τις βασικές αρχές της ραδιοβιολογίας, το γεγονός ότι τα αποτελέσματα της ιοντίζουσας ακτινοβολίας περιορίζονται στα κύτταρα της ακτινοβολημένης περιοχής, αποτελεί το αντικείμενο έντονων συζητήσεων και αντιπαραθέσεων τις τελευταίες δεκαετίες. Οι σοβαρές βλάβες που προκαλούνται στην περιοχή ακτινοβόλησης από υψηλές δόσεις ιοντίζουσας ακτινοβολίας, παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση του καρκίνου στις διάφορες μεθόδους ακτινοθεραπείας, έχουν μελετηθεί εκτενώς κατά την πάροδο των χρόνων και είναι πλέον γνωστές. Ωστόσο, οι ακριβείς επιπτώσεις σε συστημικό επίπεδο δεν έχουν καθοριστεί ακόμα πλήρως. Σε μια προσπάθεια να αξιολογήσουμε τις επιπτώσεις αυτές σχεδιάσαμε ένα πείραμα για την εκτίμηση των επιπέδων των ομαδοποιημένων βλαβών του DNA σε απομακρυσμένους από την αρχική περιοχή ακτινοβόλησης ιστούς. Με τον όρο «ομαδοποιημένες βλάβες» εννοούμε δύο ή περισσότερες απλές βλάβες του DNA, όπως τα αβασικά ή τα οξειδωμένα σημεία, τα οποία βρίσκονται σε απόσταση ενός με δέκα ζευγών βάσεων ανάμεσα στους απέναντι κλώνους του DNA. Οι βλάβες αυτές επιλέχθηκαν προς μελέτη καθώς, όπως οι περισσότερες ομαδοποιημένες βλάβες, είναι δύσκολα επιδιορθώσιμες λόγο της παρακώλυσης που προκαλούν στον επιδιορθωτικό μηχανισμό του κυττάρου και άρα ιδιαίτερα μεταλλαξογόνες. Για τις ανάγκες του πειράματος διενεργήθηκαν αρχικά ακτινοβολήσεις ποντικιών στο πόδι, χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές τεχνικές ακτινοβόλησης. Η πρώτη ήταν η τεχνική μικροδεσμών και η δεύτερη η τεχνική ευρείας-δέσμης, οι οποίες είναι από τις πιο συνηθισμένες τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την ακτινοθεραπεία. Οι δόσεις που χρησιμοποιήθηκαν είχαν ενέργεια 10 ή 40 Gy. Μετά την πάροδο 24 και 96 ωρών από την διαδικασία ακτινοβόλησης εξήχθησαν ιστοί από την γλώσσα και το έντερο του ποντικιού, ώστε να απομονωθεί το DNA αυτών. Επεξεργαστήκαμε τα δείγματα που προέκυψαν επωάζοντάς τα με τη DNA γλυκοσυλάση hOGG1, ενώ στη συνέχεια διενεργήσαμε ηλεκτροφόρηση με χρωστική ουσία ώστε να διαχωριστούν οι ζώνες των μορίων του DNA ανάλογα με το μοριακό τους βάρος και να μπορέσουμε να απεικονίσουμε τα αποτελέσματα. Τέλος, χρησιμοποιήσαμε λογισμικό πυκνομετρικής ανάλυσης ώστε να μετρηθεί με ακρίβεια η μετατόπιση των ζωνών και έτσι να μπορέσουμε να εκτιμήσουμε τον τελικό αριθμό των βλαβών που προέκυψαν από την ενδογενή μεταφορά του στρες στους ιστούς του οργανισμού λόγω των ακτινοβολήσεων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν και θα συζητηθούν σε αυτή τη διπλωματική αναδεικνύουν μια επιμένουσα επαγωγή συστημικών αποκρίσεων του οργανισμού με ιδιαίτερη βιολογική σημασία που θα μπορούσαν να ληφθούν υπόψιν για την καλύτερη σχεδίαση των ακτινοθεραπειών. Σε αυτό το σημείο, είναι ωφέλιμο να αναφέρουμε ότι τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται σε αυτή τη διπλωματική αποτέλεσαν κομμάτι ευρύτερης μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε με τον τίτλο «Localized Synchrotron Irradiation of Mouse Skin Induces Persistent Systemic Genotoxic and Immune Responses» στο περιοδικό Cancer Research στις 7 Νοεμβρίου 2017.