Do zadań Stanowiska Cytogenetycznej Rekonstrukcji Dawek, działającego w ramach PDIŚ, należy wyznaczanie, w oparciu o normę ISO 19238:2004 „Radiation Protection - Performance criteria for service laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics” oraz normę PN-EN ISO/IEC 17025:2005 „Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących”, dawki pochłoniętej w ciele człowieka narażonego na działanie promieniowania jonizującego na podstawie oceny częstości występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej jako swoistego, biologicznego markera dawki przy napromienieniu zewnętrznym.

W grudniu 2010 r. Stanowisko Cytogenetycznej Rekonstrukcji Dawek jako pierwsze w Polsce, uzyskało akredytację Polskiego Centrum Akredytacji (PCA) dla metody cytogenetycznej oceny dawki pochłoniętej.

Zakresem akredytacji o numerze AB450 objęte jest wyznaczanie dawek pochłoniętych od promieniowania gamma ⁶⁰Co i promieniowania rentgenowskiego o energii 122keV, dla zakresu pomiarowego od 0,25Gy do 4 Gy.

Wyznaczenie dawek od promieniowania gamma pochodzącego z innych radioizotopów, promieniowania rtg. o innych energiach oraz szybkich neutronów wykonywane są poza zakresem akredytacji.

W przypadku narażenia na dawki promieniowania fotonowego większe od 4 Gy, możliwe jest wyznaczanie dawki za pomocą metody przedwczesnej kondensacji chromosomów (z ang. Premature Chromosome Condensation, PCC), również nie objętej zakresem akredytacji.

Biologiczna ocena dawki wykonywana jest na wniosek Prezesa Państwowej Agencji Atomistyki, oficjalnego przedstawiciela Prezesa PAA, Dyrektora CLOR oraz Inspektora Ochrony Radiologicznej w placówce stosującej zamknięte źródła promieniowania. Wniosek należy kierować do Dyrektora CLOR na adres:

Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej

ul. Konwaliowa 7; 03-194 Warszawa

lub faksem (+48 22/ 811 16 16)

Próbkę krwi, pobraną zgodnie z instrukcją, należy dostarczyć do CLOR (pocztą, kurierem lub osobiście) po wcześniejszym uzgodnieniu terminu.

Probówkę z heparyną, która zapobiega krzepnięciu krwi, dostarczymy na życzenie wnioskodawcy.

Prosimy również o dostarczenie nam informacji o zdarzeniu radiacyjnym oraz ogólnych informacji o stanie zdrowia i przebiegu pracy osoby potencjalnie narażonej. W tym celu należy wypełnić Kwestionariusz wywiadu z osobą potencjalnie narażoną i wysłać go razem z próbką krwi.

Osoba wykonująca biologiczną ocenę dawki:

Dr Maria Kowalska

tel. +48 22/ 811 00 11 wew.164, email:kowalska@clor.waw.pl

W ocenie dawki pochłoniętej powyższa cytogenetyczna metoda dozymetrii biologicznej stanowi cenne uzupełnienie eksperymentalnych i teoretycznych metod fizycznych. Stosuje się ją gównie w przypadku zdarzeń radiacyjnych z udziałem osób, które nie posiadały dawkomierza osobistego, albo gdy uległ on uszkodzeniu bądź skażeniu substancjami promieniotwórczymi, a w miejscu zdarzenia nie były prowadzone kontrolne pomiary radiometryczne. 

Wskazaniami do biologicznej weryfikacji fizycznych pomiarów dawki są też: znaczne, nieuzasadnione przekroczenia dawek granicznych oraz praca w warunkach zmiennych pól promieniowania lub przewlekłego, wewnętrznego i zewnętrznego narażenia radiacyjnego.

Nasze krzywe wzorcowe dla promieniowania gamma ⁶⁰Co (krzywa  wzorcowa gamma) oraz promieniowania rentgenowskiego o energii 122 keV, generowanego przy napięciu przyspieszającym 250 kV ( krzywa wzorcowa X), zostały wykonane w oparciu o dane uzyskane z napromienienia limfocytów krwi obwodowej sześciu dawców wzorcowymi dawkami promieniowania X i gamma o wartościach: 0 (kontrola), 0.25, 0.5, 0.75, 1, 2, 3, 4 Gy, przy mocy dawki 0.35 Gy/min. W obszarze dawek od 0 do 0,75 Gy dla każdego dawcy analizowano po 1000 komórek metafazowych. Dla dawek 1, 2, 3 i 4 Gy liczba analizowanych komórek wynosiła  odpowiednio: 700, 500, 300 i 200. W sumie w celu sporządzenia jednej krzywej wzorcowej przeanalizowano 34 200 komórek metafazowych.

Częstość występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej jako swoisty, biologiczny marker dawki pochłoniętej przy napromienieniu zewnętrznym

Znajomość dawki otrzymanej przez osobę poszkodowaną w nadzwyczajnym zdarzeniu radiacyjnym jest potrzebna organom kontrolnym do oceny ryzyka wystąpienia skutków stochastycznych, głównie nowotworów, a lekarzom do doboru odpowiedniej strategii leczenia ewentualnych zaburzeń somatycznych typu deterministycznego (ostry zespół popromienny i zespół skórny).

W przypadku narażenia zewnętrznego, najdokładniejsza i najlepiej sprawdzona metoda dozymetrii biologicznej polega na ocenie częstości występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej (patrz zdjęcie obok). Wyznaczona w ten sposób dawka charakteryzuje dawkę pochłoniętą w populacji limfocytów osoby narażonej. Jednak dzięki krążeniu limfocytów w całym organizmie człowieka jest to najlepsze przybliżenie dawki pochłoniętej przez całe ciało, lub jego część.

W celu wyznaczenia dawki pochłoniętej pobrane limfocyty pobudza się do dzielenia w hodowli i utrwala podczas pierwszego popromiennego podziału komórkowego, kiedy to chromosomy stają się maksymalnie zagęszczone i najłatwiej je oglądać pod mikroskopem. Próbka krwi nie musi być świeżo pobrana. Między pobraniem a rozpoczęciem hodowli mogą upłynąć 1-2 dni, co oznacza, że próbka może zostać wysłana do CLOR pocztą kurierską lub dostarczona osobiście. Obowiązuje zasada, że należy przeanalizować 1000 komórek lub znaleźć 100 chromosomów dicentrycznych. Obserwowaną częstość występowania chromosomów dicentrycznych, która jest ilorazem obserwowanej liczebności chromosomów dicentrycznych i ilości wszystkich analizowanych komórek, przetwarza się na wartość dawki pochłoniętej za pomocą odpowiedniej krzywej wzorcowej. Taką krzywą wyznacza się w oparciu o wartości uzyskane w procesie wzorcowania polegającym na określeniu zależności między wzorcowymi dawkami promieniowania, którego rodzaj, energia i moc dawki powinny być jak najbardziej zbliżone do promieniowania będącego przedmiotem oceny, a częstościami występowania chromosomów dicentrycznych w napromienionych in vitro limfocytach krwi obwodowej zdrowych dawców w wieku od 25 do 65 lat. Postępowanie takie jest możliwe dzięki podobieństwu częstości występowania chromosomów dicentrycznych na jednostkę dawki pochłoniętej po napromienieniu populacji limfocytów in vivo i in vitro.

Jako biomarker dawki pochłoniętej, częstość występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej ma szereg zalet. Najważniejsze z nich to:

• swoistość w odniesieniu do ekspozycji na promieniowanie jonizujące, gdyż tylko nieliczne związki chemiczne powodują powstanie chromosomów dicentrycznych;

• niska i w niewielkim stopniu zróżnicowana osobniczo spontaniczna częstość występowania chromosomów dicentrycznych (1-2 na 1000 komórek);

• czułość na promieniowanie w zakresie od  kilkudziesięciu mGy do kilku Gy;

• znany charakter zależności dawka-skutek, zarówno dla promieniowania o niskim jak i wysokim LET (z ang. Linear Energy Transfer); niskie LET ma  promieniowanie rtg. i γ,  wysokie LET mają neutrony;

•  możliwość oszacowania dawki również w przypadku narażenia tylko części ciała;

• mała inwazyjność metody badawczej.

Wadą tego wskaźnika jest to, że chromosomy dicentrycze należą do tzw. aberracji niestabilnych. Aberracje tego rodzaju powodują mitotyczną śmierć komórki, skutkiem czego znikają z populacji komórek dzielących się. Ponieważ proces zużywania dojrzałych limfocytów jest kompensowany przez ich zastępowanie młodymi limfocytami ze szpiku kostnego, liczba komórek zawierających chromosomy dicentryczne maleje wykładniczo z czasem (N=N₀e^-t/to). Połowiczny czas życia limfocytów z chromosomami dicentrycznymi (t_o) w krwi obwodowej ocenia się na 130 dni (zakres 95-220 dni). Dla dozymetrii biologicznej oznacza to, że częstość występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej jest wskaźnikiem dawek niezbyt odległych w czasie i materiał do oceny dawki powinien być dostarczany nie później niż kilka-kilkanaście tygodni po narażeniu. W przypadku narażenia na dawki promieniowania większe od 1 Gy, 5-7,5 mililitrowa porcja krwi powinna być pobierane już po 24 godzinach od zdarzenia, gdyż popromienne przesunięcie limfocytów do innych tkanek powoduje spadek ich liczby we krwi obwodowej.

Zastosowanie metody przedwczesnej kondensacji chromosomów w dozymetrii biologicznej

W przypadku narażenia na dawki większe od 4Gy pojawiają się problemy techniczne związane z uzyskaniem odpowiedniej liczby komórek metafazowych (faza mitozy, podczas której chromosomy są najbardziej skondensowane) do analizy chromosomów dicentrycznych. Spowodowane to może być spadkiem liczby limfocytów we krwi obwodowej lub długotrwałym opóźnieniem mitotycznym (limfocyty napromienione tak dużą dawką tracą zdolność do „wejścia” w mitozę lub wejście to jest opóźnione ze względu na blokadę cyklu komórkowego i naprawę uszkodzonego DNA). W takim przypadku stosuje się metodykę polegającą na przedwczesnej kondensacji chromosomów, które nie są jeszcze w fazie mitozy. Uzyskuje się to poprzez działanie na komórki inhibitorem fosfataz, takim jak  kwas okadajowy.

ARTYKUŁY:
● Aberracje chromosomowe jako biologiczny wskaźnik napromienienia organizmu i dozymetr biologiczny (plik pdf)
● Badanie odpowiedzi adaptacyjnej mysich komórek linii C3H10T 1/2 na małe dawki promieniowania rentgenowskiego (plik pdf)

FORMULARZE  

● Wzór Oferty (plik Worda)

● Wzór Umowy (plik Worda)

● Wzór Zlecenia (plik Worda)

W celu rozpoczęcia badań przez Pracownię Dawek Indywidualnych i Środowiskowych należy wypełnić "Umowę" lub "Zlecenie" w zależności, jaka forma odpowiada klientowi. A następnie przesłać ją na adres Pracowni.

KONTAKT

dr Maria Kowalska

telefon: 22 811 00 11 wew. 164

fax. 22 811 16 16

email: kowalska@clor.waw.pl