Przejdź do treści

Jesteś tym, co jadła Twoja babcia. Czyli kilka słów o epigenetyce

Od wcze­snych lat szkol­nych wpaja nam się pewne prawa, które re­gu­lują rze­czy­wi­stość. Pierwsze prawo ter­mo­dy­na­miki, za­sady dzie­dzi­czenia cech, teoria gra­wi­tacji, Ziemia po­rusza się po elipsie. Z re­guły jednak nikt nie po­dej­muje trudu wy­tłu­ma­czenia nam (przy tym całym ogromie pojęć) piękna nauki. We­dług mnie to, co sta­nowi o nim, to zdol­ność nauki do ewo­lucji, do zmiany pod wpływem no­wych do­wodów. Nauka nie jest do­gma­tyczna. Je­dyne, czego od nas żąda to do­wody, dzięki którym po­lepszy się nasze zro­zu­mienie świata.

Ta zmien­ność do­pro­wadza nie­któ­rych ludzi do utraty za­ufania po­kła­da­nego w do­ko­nania na­ukowców. Nawet tych naj­więk­szych. Jednak kiedy się za­sta­nowić – świat funk­cjo­nował do­sko­nale bez trans­fuzji krwi, bez wiedzy o tym, że Ziemia jest okrągła, bez fal ra­dio­wych wy­twa­rza­nych przez czło­wieka. Po prostu teraz funk­cjo­nuje dla nas le­piej. A lepsze jest wro­giem dobrego.

Piękno nauki

Oto piękno nauki. Po­lep­szanie życia i jego zro­zu­mienia przez nie­ustanną we­ry­fi­kację rzeczywistości.

Dla­czego o tym piszę? Na­ukowe od­krycie, które mam za­miar po­krótce opisać burzy bo­wiem pewne sche­maty. Chyba jednak pierwszy raz w moim („świa­domym”) życiu widzę takie po­ru­szenie i ner­wową prze­py­chankę na­uko­wych kon­cepcji. Zu­pełnie nie­po­trzebną, bo za­kła­da­jącą ab­so­lutną opo­zycję kul­tura vs. na­tura. A naj­praw­do­po­dob­niej prawda nie leży ani w słowie „na­tura”, ani w słowie „kul­tura”, a w nie za­uwa­żonym przez ni­kogo „vs”.

Mowa bę­dzie o epi­ge­ne­tyce. Jest to sprawa na tyle nowa, że więk­szość z nas nie miała okazji czytać o niej w pod­ręcz­ni­kach szkol­nych. Przy­wy­kliśmy do ro­zu­mienia dzie­dzi­czenia cech tylko po­przez DNA, epi­ge­ne­tyka na­to­miast za­kłada, że ist­nieją rów­nież śro­do­wi­skowe czyn­niki wpły­wa­jące na za­równo nas jak i po­ko­lenia, które zo­sta­wiamy po sobie.

Naj­ła­twiej chyba można róż­nicę między tymi dwoma po­ję­ciami zro­zu­mieć przed­sta­wiając je jako me­ta­forę. Z góry prze­pra­szam osoby le­piej zo­rien­to­wane za ba­nal­ność tego po­rów­nania. Liczmy się jednak z tym, że nie każdy miał do­brego na­uczy­ciela (lub dobre chęci).

Nasze ciało to miasto

Za­łóżmy, że nasze ciało to miasto – dajmy mu nazwę „Deena City”. Składa się ono, jak każde miasto, z ulic, bu­dynków, parków (ko­mórki bu­du­jące ciało). Deena city funk­cjo­nuje bez za­rzutu i jest w stanie re­pli­kować swoją struk­turę wprost do­sko­nale. Ar­chi­tekt (DNA) ma bo­wiem ide­alne plany każdej cegły bu­dynku, każ­dego cen­ty­metra kwa­dra­to­wego ulicy, każ­dego drzewa w parku (białka bu­du­jące ko­mórki). Cza­sami do­chodzi do błędu przy ko­pio­waniu planu miasta – mamy do czy­nienia wtedy z mu­tacją ge­ne­tyczną. Jeśli ta mu­tacja sprawia, że Deena City funk­cjo­nuje le­piej, to bę­dzie ona ko­pio­wana dalej i roz­prze­strzeni się na cały ga­tunek miast. Jeśli jest szko­dliwa, to za­równo miasto jak i plany zo­staną znisz­czone wraz z upływem czasu (dobór naturalny).

Tak ge­ne­tyka funk­cjo­no­wała jeszcze kil­ka­na­ście lat temu. Obecnie na­ukowcy do­wiedli, że ist­nieje jeszcze jedno ry­zyko dla funk­cjo­no­wania na­szego «miasta» – śro­do­wisko ze­wnętrzne. W starym mo­delu Deena City ist­niało pod ko­pułą, a plany ar­chi­tekta trzy­mane były w her­me­tycznym sejfie. Nowy model epi­ge­ne­tyczny kruszy tę ko­pułę i sejf.

Oto czym w na­szym me­ta­fo­rycznym mo­delu bę­dzie epigenetyka:

W Deena City jest pro­blem. Po­jawił się czynnik śro­do­wi­skowy, który wpływa na całe miasto – ze względu na suszę za­czyna pa­nować głód. Deena City funk­cjo­nuje tak jak funk­cjo­no­wało, w końcu roz­sądny bu­dow­niczy dba rów­nież o za­pasy dla swo­jego miasta. Całe ciało jednak od­czuwa głód. Do­pro­wadza to do tego, że ar­chi­tekt po­sta­nawia do­pisać do swoich planów małą ad­no­tację: „W naj­bliż­szych dwóch re­pli­ko­wa­nych mia­stach ogra­ni­czyć do­stawy żyw­ności dla sek­tora B2, C6 lub E12”.

I to wła­śnie na­zy­wamy epi­mu­tacją. Dla­czego akurat sektor B2, C6 lub E12? Tego jeszcze nie wia­domo. Wia­domo je­dynie jak epi­mu­tacje dzia­łają i że są dużo bar­dziej prze­wi­dy­walne niż mu­tacje ge­ne­tyczne. Czyn­niki śro­do­wi­skowe mogą po­przez szereg za­biegów ta­kich jak me­ty­lacja, zmiana bu­dowy chro­ma­tyny i inne wpływać po­średnio na włą­czanie lub wy­łą­czanie nie­któ­rych z na­szych genów. Me­ty­lacja, ob­ra­zowo rzecz uj­mując, po­lega na «przy­kryciu» cząst­kami me­ty­lo­wymi se­kwencji DNA w taki sposób, by nie mogło dojść do eks­presji da­nych genów. W prak­tyce ma to bardzo po­ważne skutki. Kon­kretne czyn­niki po­wo­dują kon­kretne epimutacje.

Więk­szość z nich ob­jawia się w pierw­szej lub dru­giej ge­ne­racji od mo­mentu po­ja­wienia się czyn­nika śro­do­wi­sko­wego i za­nika. Ten zanik jest nie­zwykle istotny i nie na­leży go w żadnym wy­padku ba­ga­te­li­zować – ina­czej w lo­gicznym ciągu doj­dziemy do od­rzu­cenia neo­dar­wi­nizmu, co jest kom­pletną bzdurą i nad­uży­ciem od­krycia epi­ge­ne­tyki. Wielu pró­buje ją wy­ko­rzy­stać do udo­wod­nienia teorii (neo)la­mar­kizmu, jednak są to póki co kar­ko­łomne próby.

Przy­kłady epi­ge­ne­tycz­nych mutacji

Podam teraz kilka przy­kładów epi­ge­ne­tycz­nych mu­tacji, które mogą na­świe­tlić nieco zna­czenie ca­łego odkrycia:

Dzięki temu, że szwedzkie miasto Över­kalix po­siada za­równo re­jestr zmar­łych oraz re­jestr plonów rol­ni­czych, udało się stwo­rzyć bazę da­nych wska­zu­jącą na ko­re­lację między po­ziomem życia (chodzi o od­ży­wianie) męż­czyzn oraz dłu­go­ścią prze­wi­dy­wa­nego życia wśród ich wnuków (tylko płci mę­skiej). Jeśli męż­czyźni w trakcie doj­rze­wania płcio­wego i przed nim nie cier­pieli głodu, to ist­nieje duże praw­do­po­do­bień­stwo, że ich męscy po­tom­kowie dru­giej ge­ne­racji będą cier­pieć na cu­krzycę. Zmiana wę­druje po mę­skim chro­mo­somie, dla­tego tylko męż­czyźni są do­tknię­tęci tym problemem.

Co z ko­bie­tami? Może to działać na przy­kład w ten sposób – jeśli żeński za­rodek znaj­dując się jeszcze w łonie matki bę­dzie „po­średnio” cier­piał głód, to nie tylko sam urodzi się mniejszy. Dzieci ko­biety, która wy­ro­śnie z tego za­rodka będą przez kilka po­koleń rów­nież bar­dziej na­ra­żone na skutki nie­do­statku po­karmu ich babci. Za­uważyć można na przy­kład niską wagę wnuków ko­biet źle od­ży­wa­ją­cych się w trakcie ciąży oraz na­ra­żenie na szereg powikłań.

Szczury, które zo­stały w trakcie ciąży pod­dane dzia­łaniu win­klo­zo­liny rodzą młode, które po mę­skiej linii cierpią na cho­roby zwią­zane z układem rozrodczym.

Nie­które me­ty­lacje po­wo­dują raka, dla­tego ważne jest dalsze ba­danie epi­mu­tacji po to, by upewnić się czy nie są one po­wo­do­wane przez śro­do­wi­skowe czyn­niki po­przed­nich po­koleń. Po­dobnie jest z dzie­siąt­kami in­nych chorób, w tym ta­kich jak np. Plą­sa­wica Hun­ting­tona, Ze­spół An­gel­mana, Syn­drom Retta.

Czy epi­ge­ne­tyka obala teorię ewolucji?

W żadnym wy­padku, jest je­dynie ko­lejną ce­giełką w na­szym ro­zu­mieniu jej działania.

Co mo­żemy osią­gnąć dzięki epigenetyce?

Lepsze życie, za­równo dla nas, jak i dla tych, któ­rych zo­sta­wimy po sobie.

Czy epi­ge­ne­tykę warto stu­diować głębiej?

Mam na­dzieję, że nie muszę ni­kogo prze­ko­nywać. Jeśli po­stęp badań nad epi­ge­ne­tyką utrzyma po­zy­tywny trend, to być może za kilka po­koleń uda nam się wy­eli­mi­nować dzie­siątki, jeśli nie setki chorób.


Autor:

Bar­tosz Wi­śniewski (24 l.) – stu­dent I roku stu­diów ma­gi­ster­skich An­tro­po­logii Kul­tu­rowej i Et­no­logii (UAM), ukoń­czył li­cen­cjat z He­bra­istyki (UAM). In­te­re­suje sie m.in. an­tro­po­logią re­ligii, neu­ro­an­tro­po­logią, ewo­lucją oraz ich skut­kami w co­dziennym życiu. W pi­saniu tek­stów wy­znaje za­sadę „nauka jest dla wszystkich!”.


Tekst po­chodzi z bloga: http://​7len​.word​press​.com/


Powiązane materiały: