El cáncer es causado por mutaciones en el ADN humano. Algunas líneas de código genético se eliminan o mezclan, y este cambio permite que las células se multipliquen y crezcan de manera anormal. A veces, estos cambios en el ADN son genéticos (los humanos los heredan de sus padres), pero a veces son causados ​​por factores ambientales. Comprender el ADN de un tumor puede ayudar a desarrollar terapias génicas dirigidas para combatirlo.

Durante años, los estudios epidemiológicos han demostrado que el cáncer de tiroides es particularmente común en personas expuestas al yodo radiactivo, especialmente en personas que estuvieron expuestas en la niñez. En dosis suficientemente altas, el yodo radiactivo mata las células tiroideas y, de hecho, puede usarse como un tratamiento para el cáncer de tiroides y otras enfermedades de la tiroides. Pero la radiación de Chernobyl no fue suficiente para matar células. En cambio, dice Morton, meses de exposición a dosis más bajas causaron cambios en las células que llevaron a los tumores.

En su trabajo, Morton y sus colegas pudieron observar más de cerca los tumores de personas cercanas a Chernobyl y examinar el ADN de más de 350 personas que desarrollaron cáncer de tiroides después de la exposición a la radiación cuando eran niños. Crearon una imagen molecular completa de estos tumores. Para ver en qué se diferencian del cáncer de tiroides causado por otros factores, los investigadores compararon estos tumores con el tejido de 81 personas nacidas cerca de Chernobyl después de 1986 que desarrollaron cáncer de tiroides pero nunca estuvieron expuestas a radiación. También compararon los tumores con datos del genomatlas del cáncer, que ha caracterizado el genoma de miles de cánceres.

Descubrieron que los cánceres causados ​​por la exposición al yodo radiactivo después de la degradación habían mutado genes al romper las dos hebras de ADN y separarlas. Por el contrario, los cánceres de tiroides en los genomatlas del cáncer y en el grupo de control de 81 personas no expuestas de la región tenían más probabilidades de ser causados ​​por mutaciones puntuales en las que solo se cambia un solo par de bases de ADN.

Después del desastre, los científicos monitorearon muchas comunidades cercanas a Chernobyl, así como a los trabajadores encargados de limpiar y encerrar el reactor radiactivo en un sarcófago de acero y concreto. Los investigadores también realizaron extensas entrevistas con los residentes sobre su exposición indirecta. Por ejemplo, los isótopos radiactivos cayeron del reactor a los campos circundantes y fueron devorados por las vacas en pastoreo, y la radiación se transmitió a su leche y luego a las personas que la bebían. Entonces, la información sobre el consumo de leche proporcionó pistas sobre la cantidad de radiación a la que estaba expuesta una persona. Los físicos y los epidemiólogos trabajaron juntos para combinar todas estas mediciones directas e indirectas en una reconstrucción de las dosis de radiación que habrían recibido las personas que donaron las muestras de tejido. «Esta es una circunstancia única en la que sabemos mucho sobre la exposición», dice Chanock. «La mayoría de los grandes estudios del paisaje del genoma no tienen información sobre dónde y a qué han estado expuestas las personas».

Esto les dio a los investigadores la oportunidad de estudiar exactamente cómo funciona este proceso de cáncer. Descubrieron que cuanto más radiación estaba expuesta a una persona, y cuanto más joven era en el momento de la exposición, más roturas de ADN de doble hebra tenían.

Finalmente, el equipo examinó los impulsores del cáncer, los genes específicos cuyas mutaciones eran responsables del crecimiento tumoral. Descubrieron que las propiedades moleculares de los cánceres inducidos por radiación no son significativamente diferentes de las que se observan en los cánceres de tiroides incidentales. Solo la causa, estas roturas del ADN de doble cadena, fue diferente. «Eso realmente nos dio una idea de cómo la radiación causa cáncer», dice Morton.

No había biomarcadores específicos que marcaran estas células como mutantes por radiación, lo que les dijo a los científicos que los efectos de la radiación aparecieron temprano en el proceso carcinogénico y que los biomarcadores, si los había, se perdieron o desaparecieron a medida que el cáncer crecía. Esta similitud molecular sugiere que estos casos no requieren un tratamiento novedoso. «En última instancia, estos cánceres se parecen a los cánceres de tiroides típicos, por lo que no hay implicaciones específicas para ningún otro enfoque de tratamiento», dice.