Olga Woźniak

To była sensacja. I początek zupełnie nowej nauki – epigenetyki. Od tej chwili zajmować się ona będzie badaniem dziedziczności pozagenowej. Jean Baptiste Lamarck zachichotał w grobie. Dwa wieki temu sformułował teorię-, zgodnie z którą zwierzęta są zdolne do intencjonalnej przemiany swoich ciał, tak aby sprostać wyzwaniom stawianym przez środowisko. Cechy nabyte mają być dziedziczone przez potomstwo. To herezja! – zakrzyczeli Lamarcka genetycy. Dziedziczone mogą być tylko geny! Otóż nie tylko.

O DNA mówi się, że stanowi instrukcję budowy i działania naszego organizmu. Istnieje jednak instrukcja do instrukcji. To epigenom. Informacja o tym, który gen, kiedy i jak ma zostać uaktywniony. Nie ma jednego epigenomu. Każdy z nas ma ich tysiące, a może i miliony. Wszak inne geny (z tego samego kompletu, który mamy w każdej komórce naszego ciała) działają w wątrobie, a inne w mózgu. Inne w nerce, a inne w skórze. Inne włączają się, kiedy jesteśmy młodzi, a inne – kiedy starzy.

Gdy osiem lat temu naukowcy stworzyli mapę naszego genomu, otrąbi-li zwycięstwo. Wiemy, że mamy 3 miliardy par nukleotydów, które składają się na 25 tysięcy genów. Oto przepis na czło-wieka. – Co to za mapa? – drwią dzisiaj epigenetycy. – Jak się za jej pomocą poruszać, skoro nie wiemy, które z dróg są otwarte, a które zamknięte?

Liczy się każdy krok
Dlaczego bliźnięta jednojajowe mające ten sam zestaw genów jednak trochę się od siebie różnią? Na to pytanie odpowiada dziś epigenetyka. Bliźnięta różnią się wtedy, gdy jakąś cześć swego życia spędzają w różnym środowisku. Dotyczy to także macicy. Jedno z dzieci było w życiu płodowym lepiej odżywione.

Włączą się u niego jedne geny, a wyłączą drugie. Trochę inne niż u siostry lub brata. Z czasem różnic będzie więcej. Jedno zachoruje na nadciśnienie, drugie nie. Dlatego że jedno je warzywa i owoce i oddycha świeżym powietrzem, bo mieszka na wsi, a drugie wcina hamburgery i wędzi się w miejskich spalinach. Jedno pali papierosy, drugie nie. A nikotyna i substancje smoliste to bardzo silne metylatory. Pach, pach – powyłączają geny. Niestety, często takie, które odpowiadają za naprawę uszkodzonego DNA. Nie ma naprawy, robi się rak.

To wszystko można jeszcze pojąć. Jednak co zrobić z odkryciem, że nie tylko czynniki biologiczne, ale i psychologiczne mogą wpływać na włączanie się jednych genów, a wyłączanie drugich? Michael Meany, biolog z McGill University, w 2004 roku pokazał na szczurach, że troskliwa opieka matek nad potomstwem wpływa korzystnie na rozwój mózgu dzieci. Są spokojniejsze i mniej podatne na stres. Mama liże małego szczura, a w jego mózgu, ciach! (no może nie tak „ciach” – to dość skomplikowany mechanizm) – włącza to odpowiedni gen i szczurek staje się miłym, spokojnym zwierzątkiem. Nie ma powodów sądzić, że podobne mechanizmy nie działają u ludzi.

OK. Pomyślicie więc – tak samo jak pomyślało wielu naukowców – wiemy, że geny można włączać i wyłączać, to zróbmy z nimi porządek. Powyłączajmy sobie te złe, powłączajmy dobre i gotowe. No ale nie jest to takie proste.

Po pierwsze, nie umiemy jeszcze precyzyjnie celować w konkretny gen. Po drugie, nie wiemy, czy włączenie i wyłączenie czegoś nie wpłynie potem na co innego. Na przykład: podawanie kobietom w ciąży kwasu foliowego i witamin z grupy B przeciwdziała wadom rozwojowym u dzieci. Te substancje to silne metylatory. Coś tam wyłączają w DNA płodu. Tylko co? Pewne geny odpowiadające za wady cewy nerwowej. Ale czy przy tym nie wyłączają genów chroniących przed depresją, alzheimerem, schizofrenią? Za mało wiemy, by na to odpowiedzieć. Badania trwają.

Coraz więcej z nich przynosi dowody na obserwacje, które trudno było wyjaśnić. Dlaczego zielona herbata chroni przed niektórymi nowotworami? Bo substancje w niej zawarte uaktywniają odpowiednie geny, a uciszają inne. Dlaczego po zamachach z 11 września kobiety masowo roniły chłopców? Stres przełącza geny, które decydują o poronieniu płodu męskiego. To strategia ewolucyjna: nie warto inwestować w słabych facetów, którzy są bardziej wymagający w życiu płodowym od dziewczynek. W trudnych czasach lepiej mieć kilku silnych samców i wiele kobiet, których „utrzymanie” mniej kosztuje matczyny organizm.

Dlaczego niedożywione kobiety tak samo jak i te opychające się w ciąży fast foodami mają otyłe dzieci? Fast foody mają dużo kalorii, ale małą wartość odżywczą. Epigenom tak traktowanego dziecka „stroi” jego organizm na trudne czasy, w których brak potrzebnych składników i wszystko, co się zje, trzeba trzymać na zapas. To pomaga w chwilach głodu. W dobrobycie wywołuje chorobę.
I jakkolwiek mało jeszcze wiemy o naturze epigenomu, jedno jest pewne. Nie jesteśmy zombi sterowanymi przez geny. Bardziej lub mniej świadomie manipulujemy swoim DNA. Geny tańczą, jak im się zagra.     
 
Olga Woźniak

Przekrój Nr 05/2008

wpisz swój komentarz

komentarze do artykuŁu