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!”.