Κληρονομούμε από τους γονείς μας πολύ περισσότερα από τα γονίδια τους. Η επιγενετική με βεβαιότητα θα αλλάξει την επιστήμη της γενετικής, αλλά ίσως και την πολιτική σκέψη. Ασφαλιστική εταιρεία χρηματοδότησε την ίδρυση ερευνητικής μονάδας Επιγενετικής στον Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας της Κρήτης.
Σε προηγούμενη ανάρτησή μου είχα αναπτύξει το τι είναι η επιγενετική: Από χημική άποψη, οι επιγενετικές τροποποιήσεις συνίστανται στην προσθήκη χημικών ομάδων, όπως π.χ. μεθυλομάδες, σε κάποιο νουκλεοτίδιο στην οργανωμένη δομή του DNA (γονιδιώματος). Οι ομάδες αυτές λειτουργούν ως σημεία στίξης ώστε να γίνεται εφικτή η ενεργοποίηση συγκεκριμένων γονιδίων σε συγκεκριμένους ιστούς και σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές. Ετσι, επιτυγχάνεται η δημιουργία οργάνων στο αναπτυσσόμενο έμβρυο και έτσι εξασφαλίζεται η καλή λειτουργία του οργανισμού. Και βεβαίως οι επιγενετικές τροποποιήσεις δεν περιορίζονται στον άνθρωπο, αλλά έχουν μελετηθεί τόσο σε ζώα, όσο και σε φυτά. Παράδειγμα μέλισσες που διαθέτουν το ίδιο DNA, αλλά χάρη στη διαφορετικής ποσότητας και ποιότητας διατροφή κάποιες παραμένουν εργάτριες, κάποιες γίνονται κηφήνες και μία μόνο γίνεται βασίλισσα».
Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Max-Planck-Gesellschaft απέδειξε (Germ line-inherited H3K27me3 restricts enhancer function during maternal-to-zygotic transition. Science, Vol. 357, Issue 6347, pp. 212-216; 17 Ιουλίου 2017) ότι οι επιγενετικοί μηχανισμοί που ρυθμίζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η διατροφή, η ασθένεια ή ο τρόπος ζωής μας, παίρνουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του DNA με την εναλλαγή της έκφρασης των γονιδίων (Στην εικόνα το πράσινο χρώμα του απογόνου προέρχεται αποκλειστικά από το πράσινο της μητέρας). Έχει συζητηθεί εδώ και πολύ καιρό αν οι επιγενετικές τροποποιήσεις που συσσωρεύονται καθ ‘όλη τη διάρκεια της ζωής μπορούν να διασχίσουν τα σύνορα των γενεών και να κληρονομηθούν σε παιδιά. Τώρα οι ερευνητές παρέχουν ισχυρές ενδείξεις ότι όχι μόνο το κληρονομούμενο DNA, αλλά και οι κληρονομικές επιγενετικές οδηγίες συμβάλλουν στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης στους απογόνους. Η μελέτη αποδεικνύει ότι η επιγενετική μνήμη της μητέρας είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη και την επιβίωση της νέας γενιάς.
Στο σώμα μας υπάρχουν τουλάχιστον 250 διαφορετικοί τύποι κυττάρων. Όλα περιέχουν το ίδιο DNA. Ωστόσο, το ήπαρ ή τα νευρικά κύτταρα φαίνονται πολύ διαφορετικά και έχουν διαφορετικές δεξιότητες. Αυτό που κάνει τη διαφορά είναι μια διαδικασία που ονομάζεται επιγενετική. Επιγενετικές τροποποιήσεις επισημαίνουν συγκεκριμένες περιοχές του DNA για να προσελκύσουν ή να διατηρήσουν μακριά πρωτεΐνες που ενεργοποιούν γονίδια. Έτσι, αυτές οι τροποποιήσεις δημιουργούν, βήμα προς βήμα, τα τυπικά πρότυπα ενεργών και ανενεργών ακολουθιών DNA για κάθε τύπο κυττάρου. Επιπλέον, αντίθετα με τη σταθερή ακολουθία των πληροφοριών στο DNA μας, τα επιγενετικά σήματα μπορούν να αλλάξουν καθ ‘όλη τη διάρκεια της ζωής μας και ως απάντηση στο περιβάλλον ή τον τρόπο ζωής μας. Για παράδειγμα, το κάπνισμα αλλάζει το γενετικό και το επιγενετικό πρότυπο (μακιγιάζ) των πνευμονικών κυττάρων, οδηγώντας τελικά σε καρκίνο. Άλλες επιδράσεις εξωτερικών ερεθισμάτων όπως το άγχος, η ασθένεια ή η διατροφή υποτίθεται ότι αποθηκεύονται στην επιγενετική μνήμη των κυττάρων.
ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗΣ ΥΓΕΙΑΣ. Με αυτά τα αποτελέσματα η μελέτη των ερευνητών του Max Planck αποτελεί σημαντικό βήμα για τις βιολογικές συνέπειες των κληρονομικών επιγενετικών πληροφοριών.
Γιατί, η μελέτη δείχνει ότι κληρονομούμε περισσότερα από τα γονίδια από τους γονείς μας, φαίνεται ότι έχουμε επίσης ένα μηχανισμό ρύθμισης των γονιδίων που μπορεί να επηρεαστεί από το περιβάλλον και τον ατομικό τρόπο ζωής μας. Συμπερασματικά. Η επιγενετική θα αλλάξει με βεβαιότητα την επιστήμη της γενετικής και ίσως και την πολιτική σκέψη.
ΕΛΛΑΔΑ. Στο σημείο αυτό αξίζει να αναφέρουμε ότι ο Γαλλικός ασφαλιστικός κολοσσός AXA προέκρινε τη χρηματοδότηση της πρώτης ελληνικής ακαδημαϊκής μονάδας Επιγενετικής-Επιγονιδιωματικής στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ινστιτούτου Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) της Κρήτης. Επικεφαλής της έδρας, είναι ο Δρ Ιωάννης Ταλιανίδης, ο οποίος προσφάτως ανέλαβε και τη διεύθυνση του ΙΜΒΒ.
του Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη, Καθηγητή Γενετικής ΑΠΘ