MULTIBIODOSE - Multi-disciplinary biodosimetric tools to manage high scale radiological casualties (Wielodyscyplinarne narzędzia biodozymetryczne do zastosowania w wypadkach radiacyjnych o dużej skali)

Dozymetria biologiczna pozwala oszacować dawkę pochłoniętą nawet w przypadku masowego zdarzania radiacyjnego na podstawie zmian w materiale genetycznym limfocytów krwi obwodowej. W projekcie przeanalizowany zostanie szereg metod dozymetrii biologicznej i ich przydatność przy różnych scenariuszach zdarzenia radiacyjnego z dużą liczbą poszkodowanych osób.

7 PROGRAM RAMOWY UNII EUROPEJSKIEJ
THEME 10 – SECURITY

System finansowania: Collaborative Project (Capability Project)
Akronim Projektu: MULTIBIODOSE
Grant agreement no.: FP7-241536
Symbol umowy: SEC-GA-2009-241536 78(042) 2010
Czas trwania: od 01.05.2010 do 30.04.2013
Budżet: € 4 661 432,50, w tym wkład EU: € 3 493 199,60
Budżet ICHTJ: 113 520 euro, w tym wkład EU: 85 140 euro, wkład własny został sfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Koordynator: Prof. dr hab. Andrzej Wójcik, Uniwersytet Sztokholmski
Więcej informacji: www.multibiodose.eu

Cele i opis projektu:
Nadrzędnym celem projektu MULTIBIODOSE jest przystosowanie klasycznych technik dozymetrii biologicznej i wypróbowanie nowych metod do analizy wielu próbek w krótkim czasie, w razie masowego zdarzenia radiacyjnego. Klasyczne metody dozymetrii biologicznej są zbyt pracochłonne i powolne w przypadku zdarzenia radiacyjnego o dużej skali. Istnieje jednak szereg rozwiązań znacząco zwiększających szybkość analizy:

• zmniejszenie liczby liczonych komórek – zwiększenie „przepustowości” kosztem dokładności oszacowania dawki
• automatyzacja testów przy użyciu nowoczesnych mikroskopów z systemami do analizy obrazu
• tworzenie sieci współpracujących ze sobą laboratoriów biodozymetrycznych, które w przypadku masowego zdarzenia, przewyższającego skalą możliwości jednego laboratorium, mogą wspólnie analizować próbki
• „telescoring” czyli poszukiwanie możliwości pobierania obrazów o wysokiej jakości i wysyłania ich do analizy do współpracujących laboratoriów

Projekt podzielony jest na 8 pakietów roboczych:

WP1: Analiza chromosomów dicentrycznych – polega na odtwarzaniu dawki na podstawie częstości chromosomów dicentrycznych w limfocytach ludzkich, która jest proporcjonalna do dawki. Do tej pory porównano oszacowanie dawek przez 8 laboratoriów w trybie „triage”, czyli przy analizie małej liczby komórek (20, 30 i 50) u 33 zdrowych dawców. Stworzona zostanie krzywa kalibracyjna dla dicentryków ocenianych w sposób automatyczny. Przeprowadzona zostanie próba analizy dicentryków na wysokiej rozdzielczości zdjęciach przesyłanych Internetem – „telescoring”.

WP2: Test mikrojądrowy – polega na ocenie częstości mikrojąder w limfocytach krwi obwodowej. W projekcie wykorzystywany jest system do automatycznej analizy mikrojąder. Do tej pory w 6 laboratoriach odczytano poziom mikrojąder dla napromienionych próbek krwi od 33 zdrowych dawców. Pozwoliło to ujednolicić protokoły otrzymywania preparatów, kryteria rozpoznawania mikrojąder i zmodyfikować algorytm do automatycznej analizy częstości mikrojąder (classifier). Zostaną otrzymane krzywe dawka – efekt dla różnych sposobów napromieniania krwi, symulujących napromienienie całego ciała, napromienienie części ciała i napromienienie promieniowaniem o niskiej mocy dawki podanej w długim czasie. Określony zostanie poziom kontrolny dla automatycznej analizy mikrojąder u 200 zdrowych dawców z całej Europy.

WP3: Analiza ognisk naprawczych histonu gamma-H2AX – jest to nowy obiecujący test dozymetrii biologicznej. Polega on na analizie liczby (lub fluorescencji) wybarwionych immunohistochemicznie ognisk naprawczych hitonu gamma-H2AX w jądrach limfocytów krwi obwodowej. Do tej pory sporządzono standardowe procedury operacyjne (SOP) dotyczące transportu krwi w celach analizy histonu gamma-H2AX oraz wykonywania preparatów. Testowane są różne możliwości automatycznej analizy liczby ognisk. Powstaną krzywe pokazujące kinetykę zaniku ognisk i krzywe dawka- efekt dla sprecyzowanych punktów czasowych.

WP4: Test plamek na skórze (skin speckle assay) i analiza ekspresji białek w osoczu krwi. Oba testy maja za zadanie określać dawkę w specyficznej sytuacji napromienienia niewielkiego fragmentu ciała wysoką, liczoną w dziesiątkach Sv dawką promieniowania. W takiej sytuacji klasyczne testy biodozymetryczne zawodzą. Test plamek na skórze jest to opatentowana przez IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) metoda opisująca w sposób matematyczny laserowe światło odbite od skóry w napromienionym obszarze. Do tej pory test wykonywano na modelu zwierzęcym – szczurach. Po napromienieniu tkanki zmienia się poziom ekspresji białek w osoczu krwi. Do tej pory w doświadczeniach na myszach zidentyfikowano, przy pomocy spektroskopii masowej, 34 białka o potencjalnie zmienionej ekspresji po napromienieniu. Ekspresja tych białek będzie badana na pacjentach przechodzących radioterapię na Uniwersytecie Sztokholmskim.

WP5: Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny (EPR) i Optycznie Stymulowana Luminescencja (OSL). Pomysłem jest badanie sygnału EPR w szkle wyświetlaczy telefonów komórkowych, a OSL w różnych komponentach elektronicznych takich jak oporniki, kondensory i induktory. Do tej pory sygnał został zmierzony w 75 telefonach 61 rodzaju. Połowa z nich miała ekran dotykowy.

WP6: Stworzony zostanie program komputerowy pozwalający obliczać niepewności statystyczne i prezentować wyniki wszystkich wymienionych wyżej testów. Do tej pory przejrzano metody statystyczne używane przy analizie dicentryków i mikrojąder i stwierdzono że są one wystarczające. Nowe metody statystyczne zostaną opracowane dla pozostałych testów.

WP7: Ten pakiet roboczy ma za zadanie przedstawiać wyniki prac projektu organizacjom (władzom) odpowiadającym za zarządzanie w wypadkach sytuacji kryzysowych w poszczególnych krajach w Europie. Napisany zostanie przewodnik o metodach dozymetrii biologicznej i ich wykorzystaniu w przypadku masowych zdarzeń radiacyjnych. Stworzona ma zostać funkcjonalna sieć laboratoriów biodozymetrycznych w Europie, reagująca w przypadku masowej skali zdarzeń radiacyjnych (ścisła współpraca z projektem RENEB: Realizing the European Network in Biodosimetry).

WP8: Zarządzanie projektem – organizowanie corocznych spotkań dla uczestników projektu, zapewnienie kontaktu pomiędzy uczestnikami projektu, zarządem projektu (Executive Board), a komitetem doradczym (Advisory Committee).

Centrum Radiobiologii i Dozymetrii Biologicznej (CeRaD) Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej bierze udział w pracach pakietu roboczego WP1, dotyczącego chromosomów dicentrycznych i pakietu roboczego WP2 dotyczącego mikrojąder. Do prac w pakietach WP1 i WP2 niezbędny jest zautomatyzowany mikroskop sprzężony z systemem do analizy obrazu Metafer (Metasystems, Niemcy). Jesteśmy jednym z 2 laboratoriów w Polsce, które używają ten system do celów dozymetrii biologicznej. Dzięki pracom w projekcie MULTIBIODOSE CeRaD jest postrzegany przez europejskich partnerów jako odpowiedzialna instytucja o wysokim poziomie naukowym, która została zaproszona do współpracy w kolejnym europejskim projekcie RENEB – Realizng the European Network in Biodosimetry.