2) не имеющая внешних признаков повреждения
3) полностью потерявшая способность к делению, но сохранившая жизнеспособность
4) способная к ограниченному числу митозов
В радиобиологии выжившей считают клетку, сохранившую репродуктивную, или клоногенную, способность: после облучения она должна неоднократно делиться и сформировать жизнеспособную клеточную колонию. Именно этот критерий отражает сохранение функции клетки как источника потомства, а не только её временную метаболическую активность.
Ионизирующее излучение вызывает повреждения ДНК, прежде всего двунитевые разрывы, хромосомные аберрации и нарушения работы репарационных систем. Клетка может сохранять обычный вид, мембранную целостность и обмен веществ, но при последующих митозах погибнуть вследствие митотической катастрофы, апоптоза или утраты пролиферативного потенциала. Поэтому морфологическая сохранность и кратковременная жизнеспособность не равнозначны радиобиологическому выживанию.
Основным экспериментальным методом оценки такого выживания является клоногенный тест: после воздействия клетки помещают в условия культивирования и подсчитывают долю тех, которые образовали колонии. Результат выражают как фракцию выживших клеток и используют для построения кривых доза–эффект , определения радиочувствительности и сопоставления эффективности различных режимов фракционирования.
| Состояние клетки после облучения | Наблюдаемый признак | Радиобиологическая интерпретация |
|---|---|---|
| Сохранённая клоногенность | Многократное деление с формированием жизнеспособной колонии | Истинное репродуктивное выживание |
| Временная метаболическая активность | Сохраняются обмен веществ и целостность мембраны, но последующего размножения нет | Жизнеспособность в бытовом смысле, но не радиобиологическое выживание |
| Отсроченная репродуктивная смерть | Клетка выполняет несколько митозов, затем теряет способность к дальнейшему размножению | Ограниченная пролиферация не исключает повреждения, несовместимого с выживанием |
| Митотическая катастрофа | Аномальные митозы, множественные ядра, мосты и другие хромосомные нарушения | Следствие критического повреждения генома; часто завершается гибелью клетки |
| Апоптоз или другие формы клеточной гибели | Фрагментация клетки, конденсация хроматина, активация каспаз либо потеря целостности | Клетка утрачивает способность дать потомство |
| Сенесценция | Стабильная остановка клеточного цикла при сохранении метаболической активности | Функционально активная, но клоногенно невыжившая клетка |
Клоногенный критерий особенно важен для опухолевых клеток, поскольку именно их способность к продолженному делению определяет вероятность местного рецидива. Эффект лучевой терапии зависит не только от числа погибших клеток, но и от репарации сублетальных повреждений между фракциями. Поэтому оценка ответа опухоли по внешнему виду клеток или ранним морфологическим изменениям может недооценивать сохраняющийся пролиферативный потенциал.