Comparación del procesamiento de roturas de doble cadena de ADN inducidas por radiación de alta y baja transferencia de energía lineal (LET) en células vivas

La radiación de alta transferencia de energía lineal (LET) es más letal que dosis similares de tipos de radiación de baja LET, probablemente como resultado del patrón de deposición de energía condensada de la radiación de alta LET. Aquí, comparamos la irradiación con partículas α de alta LET con la irradiación por rayos X de baja LET y monitoreamos el procesamiento de las roturas de doble cadena (DSB). Se utilizó microscopía en células vivas para monitorear las roturas de ADN (DSBs), marcadas por la proteína de unión a p53 1 (53BP1). Además, se analizó la acumulación de la proteína endógena 53BP1 y de la proteína de replicación A (RPA) implicadas en el procesamiento de DSB mediante inmunofluorescencia. A diferencia de los focos de 53BP1 inducidos por partículas α, los focos inducidos por rayos X se resolvieron rápidamente y de manera más dinámica, ya que mostraron un aumento en la acumulación y tamaño de la proteína 53BP1. Además, el número de focos individuales de 53BP1 y RPA fue mayor tras la irradiación por rayos X, mientras que la intensidad del foco fue mayor tras la irradiación con partículas α. Curiosamente, los focos de 53BP1 inducidos por partículas α contenían múltiples focos de RPA, lo que sugiere múltiples eventos de resección individual, lo que no se observó tras la irradiación por rayos X. Concluimos que las partículas α de alta LET causan DSBs muy cercanos, lo que lleva a altas concentraciones locales de proteínas de reparación. Nuestros resultados señalan un cambio en el procesamiento del daño del ADN hacia la resección de extremos de ADN y recombinación homóloga, posiblemente debido a la depleción de proteínas solubles en el nucleoplasma. La combinación de DSBs muy cercanos y un procesamiento de daño del ADN perturbado podría ser una explicación para la mayor efectividad biológica relativa (RBE) de las partículas α de alta LET en comparación con la irradiación por rayos X.