Nem a génjeinkben hordozzuk a végzetünket

Darwin óta úgy tudjuk, hogy egy faj tulajdonságaiban öröklődő változások csak hosszú évezredek, évmilliók alatt következhetnek be. Az evolúció atyjának kortársai elutasították Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) nézeteit, aki szerint az evolúció akár egy-két generáción belül is végbemehet. A legfrissebb kutatási eredmények azonban – legalább részben – mégis Lamarckot látszanak igazolni.

Maga a génkészlet, a genom ugyan változatlan marad, ám a csak a múlt század 70-es évei óta ismert úgynevezett epigenom, amely a DNS működéséért felel, valóban megváltozhat egy generáción belül és több generáció életét – hajlamait, életesélyeit, lényeges külső és belső tulajdonságait – meghatározhatja.

Epigenetika

Hogyan viszonyul a genom az epigenomhoz?

Joseph Ecker, a Salk Intézet biológusának megfogalmazásában az előbbi olyan, mint a hardver, az utóbbit pedig a szoftverhez lehetne hasonlítani: “Ha akarom, Windowst is futtathatok egy Mac-en. Ugyanaz a csip, ugyanaz a genom, de más a szoftver, így az eredmény is egy másféle sejt lesz.”

A genom működését a sejt anyaga, az epigenom irányítja. Ezek a genomtól elkülönülve, azokon “ülnek” (ezért az epi előtag, amely azt jelenti, hogy “fölött”) és a gének “kapcsolásáért”, az úgynevezett génkifejeződésért felelősek. Azaz egyes géneket bekapcsolva “felhangosítanak”, míg másokat kikapcsolva “lehalkítanak”. Ezek az epigenetikus jelzések, amelyeket a környezet változásai közvetlenül befolyásolnak, tovább örökíthetők egyik generációról a másikra, és akár több generáción keresztül is hatnak.

 

Egy rossz döntés az utódokban sem marad következmények nélkül

Hiába tudtak a tudósok az epigenomok létezéséről már a 70-es években, a közelmúltig nem fordítottak rájuk különösebb figyelmet. Egészen addig, amíg az ezredforduló tájékán nem sikerült kézzel fogható bizonyítékokkal szolgálni arra vonatkozóan, hogy a szülők tettei, életkörülményei valóban befolyásolják az utódok életkilátásait.

Dr. Lars Olov Bygren – egészségmegőrzéssel foglalkozó svéd szakorvos, aki jelenleg a híres Karolinska Intézetben dolgozik Stockholmban – a ‘80-as években kezdett érdeklődni az iránt, hogy a Svédország egyik legészakibb részén, Norrbotten megyében, teljes elszigeteltségben élő lakosok egymást követő generációit vajon miként befolyásolták az élelmiszerbőség és az éhínségek egymást követő időszakai a 19. században. Arra vonatkozóan már akkoriban is rendelkezésre álltak tudományos bizonyítékok, hogy az emberek felnőttkori egészségére befolyással van az, milyen hatások érték őket magzati korban. Bygren viszont arra volt kíváncsi, hogy vajon a szülők élete, még a megszületésük előtt milyen hatással lehet a gyermekek és az unokák életére. Meglepetésre azt tapasztalta, hogy azoknak a szülőknek a gyermekei, akik a bőség esztendeiben sokat ettek és elhíztak, lényegesen rövidebb ideig éltek, mint azoknak a gyermekei, akik elszenvedték a szűkös, gyakran éhezéssel együtt járó esztendőket.

Ahhoz, hogy az akkoriban radikálisan újnak számító, a tudományos életben nagyrészt elutasítással fogadott elmélethez újabb bizonyítékokat gyűjtsön, Bygren összefogott Dr. Marcus Pembrey-vel, a Universitiy College of London genetikusprofesszorával. Pembrey 1996-ban keltett feltűnést az epigenetikáról szóló írásával, amelynek akkoriban még a közlésétől is elzárkóztak a nagy tudományos lapok, ám ma már az epigenetika egyik alapművének tartják. A két tudós az Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC) elnevezésű tanulmány keretében 14 024, az angliai Bristolban élő fiatal nőt és férfit vizsgált meg tüzetesen, majd az ő 1991-ben és 1992-ben született gyermekeiket. Megdöbbentő felfedezéseket tettek.

Kiderült például, hogy azoknak a férfiaknak a fiai, akik 11 éves koruk előtt kezdtek el dohányozni – tehát azt megelőzően, hogy ivaréretté váltak volna – 9 éves korukban szignifikánsan magasabb testtömegindexszel rendelkeztek, mint a vizsgálatban részt vevő többi fiúgyermek.

Ez azt mutatta, hogy bárki képes az epigenomját egy 10 éves korban meghozott meggondolatlan döntéssel is megváltoztatni. Azok tehát, akik dohányoznak, nemcsak a saját egészségükre nézve hoznak káros döntést, hanem genetikai értelemben is katasztrófát okoznak, befolyásolva ezzel az utódaik életesélyeit.

 

A saját hasznunkra fordíthatjuk az epigenomokról szerzett tudást

A DNS evolúciójához ugyan sok ezer nemzedékre van szükség, az epigenom viszont viszonylag egyszerű módon, egy metilcsoporttal megváltoztatható. A kutatók egereken végzett kísérletekkel bizonyították, hogy például B-vitamin fogyasztásával (amely metildonorként funkcionál) a születendő generációkban csökkenthető az elhízás kockázata.

A környezeti okok több generáción keresztül is érvényesülhetnek. Megfigyelték például, hogy egy gyümölcslégy bizonyos kémiai anyag (geldanamycin) hatásának kitéve szokatlan dudorokat növeszt a szemére, amely legalább tizenhárom generáción keresztül megmarad (természetesen úgy, hogy már a rákövetkező generáció sem érintkezik az említett kémiai anyaggal).

Az FDA (Amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerbiztonsági Hatóság) 2004-ben engedélyezte először olyan gyógyszer forgalomba hozatalát, amely az epigenom működésére hat. A gyógyszerrel myelodysplasiás szindrómában szenvedő betegeket kezelnek: ezek a vér prekurzor sejtjeiben lévő gének túlműködését akadályozzák meg a megfelelő epigenom “kapcsolásával”. Azóta már három hasonló gyógyszert törzskönyveztek az Egyesült Államokban, amelyek a daganatképződés visszaszorításáért felelős gének működését serkentik.

Az epigenetikával egy új, még nagyon fiatal tudományterület nyílt meg a tudósok előtt. Mai ismereteink fényében nemcsak Darwin elmélete halványodott el némiképp, hanem a sok évig tartó Humán Genom Projekt jelentősége is csökkent. A 2000 márciusában lezárult, komoly közérdeklődéssel kísért projekt azt állapította meg, hogy az emberi genom mintegy 25 000 gént tartalmaz. Arról, hogy hány epigenetikus jelzés létezik, egyelőre fogalmunk sincs, de az biztos, hogy a számuk több millióra tehető. Ahhoz, hogy az epigenetikai állományt a génekéhez hasonló módon feltérképezhessük, a számítástechnikának is fejlődnie kell még. A Humán Epigenom Projekt méreteihez képest tehát a Humán Genom Projekt csak egy középkorban élt kisgyermek abakusszal elvégzett házi feladatának tűnik.

 

Ha érdekesnek találta cikkünket, kérjük, IDE KATTINTVA támogassa a programot elektronikus aláírásával!

Ha további cikkek érdeklik a témában. ITT minden Szakembereknek szóló cikkünket megtalálja.

 

Forrás: 

1 John Cloud: Time in partnership with CNN: Why your DNA isn’t your destiny, 2010 

Nézd meg a további cikkeket is

Rendben

A weboldalunkon sütiket használunk, hogy a biztonságos böngészés mellett a legjobb felhasználói élményt nyújthassunk neked. A részletes leíráshoz kattints ide!