Мы взяли «под защиту» «доброе» правило Бергонье и Трибондо в связи с частыми нападками на него без достаточных оснований, при обнаружении чисто умозрительных противоречий. Между тем можно только удивляться и быть благодарными великолепным исследователям начала века, сформулировавшим это феноменологическое правило только на основании тщательных наблюдений. Сейчас, когда клеточная радиобиология продвинулась так далеко, общие закономерности, описанные Бергонье и Трибондо более 70 лет назад, остаются в силе и потверждаются в огромном числе исследований в самых разнообразных условиях эксперимента. Это не умаляет важности обнаружения отдельных исключений, но без тщательного их анализа нет оснований для опровержения «правила», которое следует лишь осмысливать с позиций сегодняшнего дня.
Не все потеряно
В последующем сам по себе феномен пострадиационного восстановления, а также зависимость реализации повреждений от условий содержания клеток после облучения наблюдались многими исследователями. В настоящее время различают два основных типа клеточного восстановления, или, как его обычно называют, репарации восстановление от сублетальных и от потенциально летальных повреждений.
Сублетальные повреждения, как следует из их названия, сами по себе еще не ведут к гибели клетки, но облегчают ее инактивацию при последующем облучении. Типичными повреждениями такого типа являются одиночные разрывы ДНК. Сами по себе они не детальны, однако с увеличением дозы излучения повышается вероятность образования новых одиночных разрывов вблизи «старых», существующих во второй нити ДНК, что приводит к появлению двойных разрывов (обеих нитей), как правило, летальных для клетки.
В отличие от сублетальных потенциально летальные поражения уже сами по себе вызывают гибель клетки, но в определенных условиях могут быть репарированы (восстановлены). Именно восстановление этого типа повреждений, выявляемое изменением выживаемости в разных условиях культивирования, было открыто В. И. Корогодиным. Например, вполне вероятно, что часть двойных разрывов ДНК, образовавшихся при облучении в предсинтетический период, может быть вое-становлена на время, оставшееся до репликации (удвоения) ДНК и летальными станут лишь только те из них, которые клетка не успела «залечить» до момента синтеза ДНК. Отсюда, если искусственно задержать деление клеток и тем самым удлинить предсинтетический период (например, содержанием в непитательной среде), то увеличивается вероятность «заживления» двойных разрывов, а следовательно, и доля выживших клеток.
Вопрос о репарации клеток от потенциально летальных повреждений имеет очень большое значение для оценки истинной радиочувствительности. А. А. Вайнсон в нашей лаборатории показал, что выживаемость опухолевых клеток, высеянных через 2 часа после облучения в дозе 1000 Р, возрастает вдвое по сравнению о наблюдаемой при посеве сразу после облучения. Эффект восстановления определяется здесь тем, что в первые часы после облучения клетки находятся в контакте друг с другом. И. И. Пелевина обнаружила, что репарация от потенциально летальных поражений идет только в стационарных культурах, и не наблюдается в экспоненциально растущих; следовательно, в делящихся клетках, по-видимому, такого типа восстановление не происходит. Вполне возможно, что покоящиеся клетки, находящиеся в тесном контакте, выработали особое защитное свойство репарацию от тех повреждений, которые обычно не восстанавливаются. Это подтверждается данными Г. С. Календо, которая наблюдала снижение выживаемости клеток при разобщении межклеточных контактов.
Возможность восстановления от сублетальных повреждений была продемонстрирована в I960 году Элкин-дом в опытах с дроблением дозы на две отдельные фракции с интервалом в несколько часов. Оказывается, что выживаемость большинства клеток млекопитающих при 24-часовом интервале между фракциями увеличивается в 23 раза. Это свидетельствует о происходящем восстановлении части сублетальных повреждений, возникших при первой фракции облучения.
Механизмы пострадиационной репарации сейчас являются предметом углубленных молекулярно-биологических исследований, успешно проводящихся в ряде ведущих научных центров нашей страны В. Д. Жестянниковым, С. Е. Бреслером, К. П. Хансоном, Н. И. Рябченко, А. И. Газиевым, В. Е. Комаром, Л. А. Носкиным, А. С. Саенко и другими. В результате уже сегодня добыты интереснейшие сведения. Открыты, например, два типа ферментов репарации, одни из них выщепляют отрезки ДНК с возникшими в них повреждениями, а другие «ремонтируют» образовавшиеся бреши, восстанавливая их исходную структуру. Обнаружены разные типы репарации на молекулярном уровне и условия, способствующие их проявлению.
Все эти сведения используются для управления радиочувствительностью клетки, ибо понятно, что, увеличивая объем репарации, можно ослабить последствия облучения. Как мы увидим дальше, не менее важным оказывается и альтернативная возможность усилить лучевое поражение клетки, что также может быть достигнуто воздействием на механизмы и системы репарации, теперь, однако, в противоположном направлении, ингибируя (подавляя) их отдельные стороны.