Este estudo tem como desafio estimar a frequência e a taxa de substituições de base na prole de indivíduos expostos acidentalmente a doses baixas de radiação ionizante de césio-137, portanto trata-se de um estudo retrospectivo. O objetivo da presente proposta é estabelecer o espectro e frequência/taxa de substituições de base de novo de origem germinativa a partir de dados de sequenciamento de nova geração do trio, correspondendo a uma criança da geração F1 e seus pais biológicos, expostos acidentalmente à baixas doses de RI de césio-137, contribuindo com o conhecimento sobre os efeitos biológicos de exposição à radiação ionizante. As amostras biológicas serão coletadas por punção venosa de sangue periférico (10 mL) de um conjunto de 60 indivíduos, distribuídos em 3 grupos. Um grupo formado de pessoas expostas acidentalmente com doses absorvidas ¿0,2 Gy, constituído por 10 famílias, das quais pelo menos um dos progenitores foi diretamente expostos à radiação ionizante de Césio-137, formando um contingente de 30 pessoas. Um grupo formado por 5 famílias goianas sem histórico de exposição prévia à RI será usado como controle, totalizando 15 indivíduos. Serão avaliados também 5 famílias de indivíduos expostos acidentalmente à doses absorvidas ¿0,5Gy. O grupo de doses maiores, assim como o grupo controle, servirão como controles com a finalidade de validar os achados genômicos encontrados no grupo de baixa dose. Com este desenho, espera-se estabelecer a frequência e a taxa de substituições de base da prole. Palavras-chave: Acidente radiológico, SNPs, Sequenciamento de Nova Geração.

2.1. Objetivo Geral 

Estabelecer o espectro e frequência/taxa de substituições de base de novo de origem germinativa a partir de dados de sequenciamento de nova geração do trio, correspondendo a uma criança da geração F1 e seus pais biológicos, expostos acidentalmente à baixas doses de RI de césio-137, contribuindo com o conhecimento sobre os efeitos biológicos de exposição à radiação ionizante.

2.2. Objetivos Específicos 

• Estimar a frequência e a taxa de substituições de base na prole;

• Estabelecer o espectro de mutações de acordo com a natureza do evento e suas classificações;

• Avaliar o potencial dos SNPs como biomarcadores de exposição para discriminar a exposição parental a partir de F1;

• Fortalecer estudos de mutagênese ambiental em Goiás, dando continuidade ao acompanhamento da saúde genética da população exposta e seus descendentes;

• Promover atividades de extensão para difusão dos achados no estudo em cartilhas e mostras científicas.

A proposta é inovadora e pioneira no estudo do surgimento de mutações em consequência da exposição à radiação ionizante em populações humanas e na determinação da frequência de mutações germinativas induzidas pela exposição parental usando a técnica de Sequenciamento de Nova Geração.

A exposição à radiação ionizante (RI) resulta em diferentes tipos de lesões no DNA, que vão desde nucleotídeos modificados até a quebra de fita dupla. Ao longo de várias décadas, estudos moleculares e celulares com diversos organismos foram realizados para compreender os efeitos biológicos da exposição a altas doses de RI em humanos, como resultado, a exposição a RI já foi determinada como um risco para a saúde humana, colaborando para a carga mutacional e aumento da incidência de câncer em populações expostas. Apesar dos esforços científicos para se conhecer o efeito da exposição a RI, não são comuns estudos que avaliam, in vivo ou in vitro, o impacto biológico e molecular da exposição a baixas doses de radiação, talvez por causa da natureza da radiação e suas interações complexas nos sistemas biológicos. Especialmente, há uma escassez de estudos sobre a indução de mutações germinativas em humanos decorrentes da exposição parental a RI, sobretudo às doses baixas. Esta proposta oportunizará a continuidade da análise dos efeitos mutagênicos da exposição à RI em baixas doses sobre a linhagem germinativa de uma população exposta acidentalmente ao Césio-137, que são de preocupação especial, pois podem perdurar por várias gerações, levando ao acúmulo de mutações adicionais em filhos de pais irradiados. A presente proposta objetiva também o uso da tecnologia de sequenciamento de nova geração (NGS) de regiões alvo, uma técnica moderna e inovadora, para avaliar o efeito de doses baixas de radiação tiveram sobre o genoma exposto no que diz respeito à indução de mutações do tipo substituição de base (SNPs), que podem ser consequência de prejuízos aos mecanismos de reparo de DNA dependente de replicação.

Neste cenário científico e metodológico, a qualificação dos pesquisadores e colaboradores envolvidos no projeto proporcionará oportunidades para ampliar a formação de recursos humanos dos núcleos de pesquisa a partir do conhecimento gerado com a realização do NGS e da análise dos dados pós sequenciamento. Após o treinamento de toda a equipe a partir do conhecimento gerado, será proposta uma cartilha educativa com objetivo de percorrer as Escolas Municipais, Estaduais e particulares de todos os níveis educacionais para discutir os achados genômicos do acidente e sua importância para o Estado de Goiás, capacitando e atualizando professores destas escolas. Será realizada também uma mostra científica durante o evento de Genética da Praça que acontece no Congresso Brasileiro de Genética com a perspectiva de divulgar no âmbito nacional para pesquisadores e professores da educação informações sobre os novos achados genômicos e sua contextualização para a comunidade.