Moshe Szyf Skoré životné skúsenosti sú vtlačené do titulkov DNA TED Talk a
o tomto druhu ľahkej vedy. ““
A začal mi rozprávať, že potkany, rovnako ako ľudia, olizujú svoje mláďatá veľmi rôznymi spôsobmi. Niektoré ženy to robia veľa, iné veľmi málo a väčšina je v strede. Zaujímavou časťou je sledovať vývoj kuriatok do zrelosti v období ekvivalentnom ľudským rokom, dlho po smrti matky. Sú úplne odlišné. Tí, ktorí sa veľa olizovali a starali sa o nich, áno, tí, ktorí sa o to olizovali a starali sa o nich veľa, nie sú v strese. Majú odlišné sexuálne správanie. Majú iný životný štýl ako tí, ktorým sa od matky osobitná starostlivosť nedostávala.
Po tomto stretnutí som teda začal uvažovať: Je toto kúzlo? Ako to funguje? Genetici by vás chceli, aby ste si mysleli, že možno žena mala gén „zlej matky“, ktorý spôsoboval stres jej mláďat a potom sa prenášal z generácie na generáciu. Všetko je geneticky dané. Alebo by to mohlo byť niečo iné?
U potkanov si môžeme položiť túto otázku a nájsť odpoveď. Urobil som teda experiment s krížovým prijatím. V zásade by sa mláďatá potkanov mali od narodenia oddeliť a mali by sa dať dvom typom adoptívnych matiek. Nie svojim skutočným matkám, ale tým, ktoré sa o ne postarajú: ženám, ktoré veľa olizujú, a ženám, ktoré sa trochu oblizujú. Opak platí pre kurčatá, ktoré mali matky, ktoré sa trochu oblizovali. Pozoruhodným výsledkom bolo, že nezáležalo na tom, aký gén ste zdedili po matke. Nie biologická matka určovala charakteristiku týchto potkanov, ale matka, ktorá sa o ne starala. Ako to teda nakoniec funguje?
Som epigenetik. Zaujíma ma označenie génov chemických markerov počas embryogenézy, obdobia stráveného v matkinom lone, keď sa rozhodne o expresii génov v každom tkanive. Rôzne gény sú exprimované napríklad v mozgu, pečeni a očiach. Potom sme si položili otázku: je možné, aby matka svojím správaním nejako preprogramovala gény svojho potomka? Projektu som venoval 10 rokov a zistil som, že existuje kaskáda biochemických udalostí, prostredníctvom ktorých sa lízanie, starostlivosť a záujem matky prekladajú do biochemických signálov, ktoré sa dostávajú do jadra a DNA, ktoré inak programujú. Odtiaľ sa môže zviera pripraviť na život: Bude život krutý? Bude veľa jedla? Bude v okolí veľa mačiek a hadov alebo budem žiť v bohatej štvrti, kde musím byť len dobrý a zdvorilý, aby ma spoločnosť akceptovala? Teraz môžete pochopiť, aký dôležitý je tento proces v našich životoch.
Dedíme svoju DNA po svojich predkoch. DNA je starodávna. Postupom času sa to vyvíjalo. DNA ale nehovorí o tom, či sa narodíte v Štokholme, kde sú dni dlhé v lete a krátke v zime, alebo v Ekvádore, kde sa deň po celý rok rovná noci. A to veľmi ovplyvňuje našu fyziológiu. Navrhujeme, aby to, čo sa stane v ranom veku, teda tie signály, ktoré sa dostanú k matke, komunikuje s dieťaťom v tom, v akom sociálnom prostredí bude žiť. Ak to bude drsné, potom to bude nepokojné a vystresované, ak to bude príjemné prostredie, potom to bude musieť byť iné. Bude to svet s veľkým alebo malým svetlom? Bude to svet s veľa alebo trochou jedla? Ak v okolí nie je žiadne jedlo, urobte dobre, ak si trénujete mozog na kulinárske excesy pri pohľade na jedlo alebo si každý kúsok potravy uložíte vo forme tuku.
Zatiaľ dobre a krásne. Evolúcia si vybrala toto, umožnila našej fixovanej a starodávnej DNA dynamicky fungovať v nových životných prostrediach. Niekedy sa však môže stať, že veci naberú nesprávny smer: napríklad ak ste sa narodili v chudobnej rodine a signály sú: „radšej sa napchajte, radšej jedzte, čo nájdete.“ Ale my ľudia a náš mozog sme sa vyvinuli a robili evolúciu stále rýchlejšie. Teraz môžete jesť v McDonalde za dolár. Preto sa školenia získané od našich matiek ukazujú ako kontraproduktívne. Aj ten tréning, ktorý by nás mal držať pred hladom a hladom, spôsobí obezitu, kardiovaskulárne problémy a metabolické choroby. Myšlienka, že gény by mohli byť poznačené našimi skúsenosťami, a to najmä skorými skúsenosťami, nám môže poskytnúť zjednocujúce vysvetlenie pre zdravie aj pre choroby.
Platí to však iba pre potkany? Problém je v tom, že to nemôžeme testovať na ľuďoch, z etických dôvodov nemôžeme deti vystaviť náhodnej nepriazni osudu. Takže ak sa u chudobného dieťaťa vyvinie určitá vlastnosť, nemôžeme vedieť, či to bolo spôsobené chudobou alebo skutočnosťou, že chudobní ľudia zdedili zlomené gény. Genetici sa vám pokúsia povedať, že chudobní ľudia sú chudobní, pretože ich gény ich zhoršujú. Epigenetika vám povie, že chudobní ľudia sa nachádzajú v nepriaznivom prostredí alebo v zlom prostredí, ktoré určuje tento fenotyp, charakteristiku.
Ďalším krokom bolo štúdium našich blízkych bratrancov, opíc. Môj kolega Stephen Suomi choval opice dvoma rôznymi spôsobmi: oddelil opicu od matky a zveril ju opatrovateľke, ktorá bola náhradnou matkou. Tieto opice teda nemali matku, ale opatrovateľku. Ostatné opice boli vychované ich normálnymi, prirodzenými matkami. A keď dosiahli dospelosť, boli úplne iní. Opice, ktoré mali matku, nechceli alkohol, neboli sexuálne agresívne. Tí, ktorí nemali matku, boli agresívni, vystresovaní a alkoholici. Pozreli sme sa na ich DNA pri narodení, aby sme zistili: Je možné, aby matka určila označenie génov? Môže to zanechať stopu na DNA matky?
Na obrázku máme dvojtýždňové opice a čo vidíte, je súčasná metóda, pomocou ktorej študujeme epigenetiku. Na DNA môžeme identifikovať chemické markery, ktoré nazývame metylačné markery, s rozlišovacou kapacitou každého nukleotidu. Môžeme zmapovať celý genóm. Teraz môžeme porovnať opicu, ktorá mala matku, s tou, ktorá nemala. A toto je vizuálne znázornenie. Tu vidíte, že viac metylované riasy sú červené. Gény so zníženou metyláciou sú zelené. Vidíte, že veľa génov sa mení, pretože nemať matku nie je izolovaná vec, všetko je ovplyvnené; signály budú komunikovať o tom, ako bude vyzerať váš svet, keď sa stanete dospelým. Vidíte, že obe skupiny opíc sa môžu navzájom veľmi líšiť. Ako skoro sa tento proces začína? Opice nepoznali svoje matky, takže mali spoločenské skúsenosti. Svoje spoločenské postavenie môžeme cítiť, aj keď sa narodíme?
V nasledujúcom experimente sme analyzovali placenty opíc, ktoré mali odlišné sociálne postavenie. Zaujímavosťou spoločenského postavenia je, že sa nachádza vo všetkom živom, živé bytosti sú ustanovené v hierarchiách. Prvá opica je šéf a štvrtá opica je sluha. Ak dáte štyri opice do klietky, vždy tu nájdete šéfa a sluhu. A je zaujímavé, že prvá opica je oveľa zdravšia ako štvrtá. Ak sú umiestnené v klietke, prvá opica toho nezje príliš veľa. Štvrtá opica bude jesť [veľa]. A čo tu vidíte, v tomto modeli metylácie, je dramatické oddelenie pri narodení zvierat s alebo bez vysokého spoločenského postavenia.
Takže sme sa narodili už so sociálnymi informáciami a tieto informácie nie sú dobré alebo zlé, iba nás pripravujú na život, pretože musíme byť biologicky naprogramovaní odlišne v závislosti od vysokého alebo nízkeho sociálneho postavenia.
Ako sa to však dá študovať na ľuďoch? Opakujem, nemôžeme experimentovať, nemôžeme ľudí vystaviť nešťastiam. Boh však robí pokusy na ľuďoch a hovorí sa tomu prírodné katastrofy.
Jedna z najhorších katastrof v histórii Kanady zasiahla provinciu Quebec. Toto je ľadová búrka z roku 1998. Elektrická sústava bola kvôli ľadovej búrke paralyzovaná, aj keď teploty v strede tejto zimy dosiahli -20 ° C až -30 ° C. V tú zimu to vydržali aj niektoré tehotné ženy. Moja kolegyňa Suzanne Kingová ich deti pozorne sleduje už 15 rokov.
Stalo sa to tak, že keď stres stúpal, a v tomto prípade sme mali objektívne meranie stresu: „Ako dlho vám došlo elektrina? Kde ste trávili čas? V byte svokry alebo vo vidieckom dome? Všetky tieto faktory boli začlenené do škály sociálneho stresu. Teraz si položte otázku: Ako vyzerali deti? Zdá sa, že s nárastom stresových faktorov sa u čoraz viac detí objavujú autistické, metabolické a autoimunitné ochorenia. Zmapoval som metyláciu a opäť môžete vidieť, ako zelené riasy s rastúcim stresom sčervenajú a naopak, červené sa stávajú zelenými a genóm sa vďaka stresu úplne preprogramuje. Ak dokážeme mihalnice naprogramovať,
ak nie sme iba otrokmi histórie génov, ak sa dajú programovať, môžeme ich aj deprogramovať? Pretože epigenetické príčiny môžu vyvolať choroby ako rakovina, metabolické choroby a psychické problémy. Povieme si niečo o závislosti od kokaínu.
Závislosť od kokaínu je strašná situácia, ktorá môže spôsobiť smrť a straty na životoch. Položili sme otázku: Mohli by sme preprogramovať závislý mozog zvieraťa tak, aby už nebol závislý? Použili sme vzor závislosti, ktorý opakuje to, čo sa deje s ľuďmi. Napríklad ste na strednej škole, niektorí rovesníci vás nabádajú, aby ste užívali kokaín, akceptujete, nič sa nedeje. Mesiace plynú, niečo vám to pripomína prvýkrát, díler vám ponúkne kokaín, stanete sa závislými a váš život sa zmenil. To isté robíme s potkanmi.
Môj kolega Gal Yadid zvykne tieto zvieratá zvyknúť na kokaín, potom im ich nedá ani mesiac. A potom im pripomenie večierok, na ktorom videli kokaín po prvýkrát, a to signálom ako farby klietky, v ktorej kokaín videli. A potom sa zbláznia. Stlačte tlačidlo a dostanete kokaín, kým nezomriem. Dospel som k záveru, že rozdiel medzi týmito zvieratami je v tom, že počas obdobia, keď sa nič nedeje, keď v okolí nie je žiadny kokaín, je ich epigenóm preprogramovaný. Ich gény sú opäť značené iným spôsobom a keď sa objaví signál, je ich genóm pripravený na vývoj tohto závislého fenotypu. Dali sme zvieratám lieky, ktoré by zvýšili metyláciu DNA,
to znamená pozorovaný epigenetický marker, alebo na zníženie epigenetických markerov. Zistili sme, že ak by sme zintenzívnili proces metylácie, zvieratá by sa zbláznili. Túžili po kokaíne. Keby sme ale znížili metyláciu DNA, zvieratá by už neboli závislé. Preložil som ich. Zásadný rozdiel medzi epigenetickým liekom a akýmkoľvek iným liekom je v tom, že s jeho pomocou odstránime príznaky skúsenosti a akonáhle zmiznú, nevrátia sa, pokiaľ nezopakujete túto skúsenosť. Zviera je teraz preprogramované. A keď sme sa vrátili na kontrolu za 30 dní, za 60 dní, teda za ekvivalent mnohých rokov ľudského života, stále to nebolo návykové - to s jedinou epigenetickou liečbou. Čo som sa teda dozvedel o DNA?
DNA nie je len reťazec písmen, nie je to iba skript. DNA je dynamický film. Naše zážitky sú prepisované do interaktívneho filmu. Je to ako pozerať film svojho života s DNA a diaľkovým ovládaním v ruke. Môžete odstrániť alebo pridať herca. Napriek deterministickej povahe genetiky máte kontrolu nad výzorom svojich génov a toto je nesmierne optimistická správa vzhľadom na schopnosť vyrovnať sa s najohrozujúcimi chorobami, ako je rakovina a duševné choroby, s novým prístupom, ktorý považuje chorobu za maladaptáciu. A ak zasiahneme prostriedkami epigenetiky, môžeme film nakrútiť iba odstránením herca a inscenovaním nového príbehu. Dnes som ti povedal, že je to naša DNA
je zložený z dvoch prvkov, dvoch vrstiev informácií. Vrstva informácií je prastará, je výsledkom miliónov rokov evolúcie. Je to pevné a veľmi ťažké sa to mení. Druhou je epigenetická vrstva, otvorená a dynamická, tá, ktorá predstavuje interaktívny príbeh, ktorý nám umožňuje ovládať veľkú časť nášho osudu, pomáhať osudu našich detí a možno aj poraziť vážne choroby a výzvy, ktorým ľudský druh čelí. krát. Takže napriek tomu, že podliehame svojim génom,
máme určitú mieru slobody, ktorá nás môže viesť k zodpovednému životnému štýlu. Vďaka.