Choroby psychiczne zapisane w genach
Przez kilkadziesiąt lat naukowcy "przeczesywali" genetyczne rodowody osób cierpiących na choroby psychiczne, poszukując wariacji genów odpowiedzialnych za pustoszące ludzki umysł zaburzenia takie, jak schizofrenia czy zespół maniakalno-depresyjny. Poszukiwania te utknęły jednak w martwym punkcie
O ile choroby te mogą mieć jakiś związek z pewnymi zaburzeniami natury genetycznej, to nie udało się odkryć żadnych prawidłowości rządzących ich występowaniem - żadnego genu lub genów, które odpowiadałyby za nieco więcej, niż ułamek wszystkich przypadków tych schorzeń. W tej sytuacji naukowcy zaczynają interesować się młodą dyscypliną, jaką jest epigenetyka. Bada ona, w jaki sposób nasze doświadczenia i środowisko, w którym żyjemy, wpływa na funkcjonowanie naszych genów.
Geny są czymś więcej, niż tylko maszynami kodującymi białko, wyrzucającymi z siebie swój produkt niczym urządzenie do robienia popcornu. Wiele z nich zawiera swoiste dodatki chemiczne - związki oddziałujące na cząsteczki DNA, które regulują czas i miejsce powstawania białka, a także jego ilość, nie zmieniając jednakże samej struktury tych molekuł. Wyniki badań zdają się potwierdzać, że tego typu "dodane", czyli właśnie epigenetyczne markery, rozwijają się, gdy zwierzę przystosowuje się do otaczającego je środowiska, czy to w łonie matki, czy w świecie zewnętrznym. Markery te mogą w znaczący sposób wpływać na zachowanie istot żywych.
Badania przeprowadzone na szczurach wykazały, że u osobników, którymi matki zajmowały się szczególnie troskliwie, fizjologiczna reakcja na stres jest stłumiona. Dzieje się tak na skutek zmian, jakie zachodzą w procesie odczytywania informacji zawartej w ich genach. Te biologiczne bufory są następnie przekazywane kolejnemu pokoleniu. W efekcie gryzonie i naczelne nieczłekokształtne, które natura przygotowuje w ten sposób do walki ze stresem, wykazują większą czułość w stosunku do swojego potomstwa. Naukowcy sądzą, że u ludzi mechanizm ten działa podobnie.
W podobny sposób epigenetyczne markery mogą hamować normalny rozwój osobniczy. W świetle niektórych badań, u dzieci rodziców, którzy doświadczają głodu, ryzyko wystąpienia schizofrenii jest większe. Może to być związane z chemicznymi "podpisami" na genach, które przekazują potomstwu rodzice. Niedawno naukowcy odkryli również, że u niektórych osób cierpiących na autyzm epigenetyczne markery wyciszyły gen receptora oksytocyny. Oksytocyna to hormon, który "naoliwia" obwody mózgu odpowiedzialne za nasze kontakty społeczne, i ma kluczowe znaczenie dla cementowania relacji międzyludzkich. Dla mózgu o niedostatecznej liczbie receptorów oksytocyny wszelkie okoliczności towarzyskie są wyzwaniem.
Niektórzy naukowcy uważają, że chemiczne markery wpływają na rozstrzygnięcie biologicznej rywalizacji pomiędzy genami matki i ojca, do jakiej dochodzi w organizmie płodu. Tradycyjny pogląd na rozmnażanie zakłada, że geny obojga rodziców współpracują, "dzieląc się" obowiązkami związanymi z tworzeniem nowego życia. Nowa teoria głosi jednak, że ich geny tak naprawdę walczą ze sobą w różnych punktach struktury genomu rozwijającego się dziecka. Jeśli dominującą rolę w rozwoju mózgu płodu odegrają geny ojca, konsekwencją będzie autyzm; jeśli geny matki - dziecko może przejawiać zaburzenia nastroju.
- Liczne przeprowadzone przez nas badania sugerują, że modyfikacje epigenetyczne mają wpływ na ludzkie zachowanie, i że efekty te można odwracać - mówi Thomas Lehner, który w amerykańskim Narodowym Instytucie Zdrowia Psychicznego kieruje sekcją badań nad genomem.
Analizując geny na poziomie "epi", naukowcy mają nadzieję ustalić wzorce wymykające się wcześniejszym badaniom, a także - jeśli tylko będzie to możliwe - określić cele skalibrowanych terapii, dzięki którym można byłoby nie tylko "wyłączać" wadliwe geny, ale też zwiększać i zmniejszać ich aktywność na zasadzie przypominającej regulację balansu stereo.
Narodowy Instytut Zdrowia finansuje obecnie około sto projektów badawczych, w ramach których naukowcy analizują związki pomiędzy obecnością epigenetycznych markerów i występowaniem problemów behawioralnych - takich, jak skłonność do narkomanii, odczuwanie pourazowego stresu, choroba afektywna dwubiegunowa i schizofrenia. Dziesięć lat temu realizowano zaledwie kilka projektów tego typu.
W ramach jednego z nich, w którym biorą udział pacjenci cierpiący na schizofrenię, naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa poddają analizie krew i inne materiały bilogiczne, by stwierdzić, czy stopień epigenetycznej wariacji ma jakiś związek z dziedziczonym po przodkach ryzykiem wystąpienia zaburzenia. Zespół z Tufts University bada geny zwierząt uzależnionych od opiatów, by sprawdzić, czy i w jaki sposób zmiany epigenetyczne wywołane przyjmowaniem narkotyków wpływają na wrażliwość na opiaty u ich potomstwa. Trwają również badania mające ustalić, czy obszary genomu wykazujące duże zmiany epigenetyczne mogą pomóc medycynie "namierzyć" konkretne geny odpowiedzialne za choroby psychiczne.
Thomas Lehner zauważa, że tego typu badania są niezwykle kosztowne, a ich wyniki mogą być trudne do zinterpretowania. Specjaliści są jednak zgodni co do tego, że, badając wpływ genów na zachowanie, nie wolno pomijać piętna, jakie na genach odciskają życiowe doświadczenia.
Benedict Carey
"New York Times"/ interia.pl
Tłum. Katarzyna Kasińska/
« powrót
