Моше Шиф - піонер епігенетики, яка досліджує, як живі істоти перепрограмують свій геном у відповідь на зовнішні чинники, наприклад стресу і відсутність їжі. Його дослідження показують, що біохімічні сигнали, що передаються від матері до дитини, повідомляють дитинчаті про те, в якому середовищі він має жити, і тим самим змінюють експресію генів. «ДНК - не просто послідовність літер, не просто код, - каже Шиф. - Це динамічний фільм, в якому записаний наш досвід ».
на подібні гуманітарні дослідження ».
Він став розповідати мені, що щури, як люди, вилизують своїх дитинчат самими різними способами. Деякі матері - багато, інші - дуже мало, а більшість - посередині. Цікаво подивитися на цих щурят, коли вони виростають, - через довгі роки за людськими мірками, набагато пізніше смерті їх матері. Це абсолютно різні тварини. Ті, за ким багато доглядали і часто вилизували, хто отримував такої турботи більше за все, не переживали без приводу. У них було інше статеву поведінку. Він жили інакше, ніж ті, про кого матері дбали не так сильно.
І я подумав: «Це що, магія? Як так виходить? »Генетики сказали б вам, що у щура, можливо, був ген« поганий матері », передавався з покоління в покоління і змушував її дітей постійно турбуватися, що все це визначається генетикою. А чи можливо, що тут відбувається щось інше?
За допомогою щурів ми змогли знайти відповідь на це питання. Для цього ми провели експеримент по перехресному вихованню. У ньому виводок - дитинчат щури - при народженні відокремили від матері і передали двом видам прийомних матерів ... не справжнім матерям, а тим, хто подбає про дитинчат: часто вилизує щурят і рідко вилизувати. З щурятами, яких вилизують рідко, можна зробити протилежне. Було отримано дивовижний результат: неважливо, який ген ви отримуєте від матері. Названі особливості щурів не визначались біологічною матір'ю. Все залежить від самки, яка піклується про щурятами. Як це може відбуватися?
Я епігенетика. Мені цікаво, як гени хімічно маркуються під час ембріогенезу, коли ми знаходимося в утробі матері, і як визначається, який ген буде експресуватися в тій чи іншій тканини. У мозку експресуються зовсім інші гени, ніж в печінці і очах. І ми подумали: «Чи можливо, що мати своєю поведінкою якось перепрограмує ген дитинчати?» Ми працювали десять років і виявили, що існує ланцюжок біохімічних процесів, за допомогою яких вилизування і догляд за дитинчам, материнська турбота, переводяться в біохімічні сигнали, які йдуть в ядро і ДНК і програмують її по-іншому. Завдяки цьому тварини можуть підготуватися до життя: «Чи буде вона важкої? Чи буде багато їжі? І чи буде навколо багато кішок і змій, або я стану частиною вищого світу, де потрібно буде всього лише вести себе добре і ввічливо, щоб бути своїм? »Тепер уявімо, яким важливим цей процес може бути для нашого життя.
З ТЕМИ: Вона водить машину, він їздить по світу: подружжя-колясочники з Мозиря радіють життю і новонародженої малятку
Ми успадковуємо ДНК від предків. ДНК стара. Вона змінювалася за час еволюції. Але вона не повідомляє про те, народитесь ви в Стокгольмі, де влітку дні довгі, а взимку короткі, або в Еквадорі, де дні і ночі рівні за часом весь рік. Це дуже впливає на наш організм. Ми вважаємо, можливо, те, що відбувається в дитинстві, ті сигнали, які йдуть від матері, повідомляють дитині, в якому середовищі він буде жити. Чи виявиться вона суворої, де краще бути на чеку і готовим до всього, або вона буде сприятливою, і можна розслабитися. Там буде багато або мало світла? А скільки там буде їжі? Якщо їжі не вистачає, треба налаштувати мозок об'їдатися, коли їжа є, або запасати кожен шматочок у вигляді жиру.
Це добре. Еволюція вибрала це, щоб дозволити нашій минулій незрадливої ДНК функціонувати в новій обстановці динамічно. Але іноді все може піти не так; наприклад, якщо ви народилися в бідній родині і сигнали повідомляли: «Краще переїдай, поглинай кожен шматочок, який попадеться». Ми - люди, і наш мозок розвинувся, що прискорило еволюцію. Зараз в «Макдоналдс» можна поїсти за долар. Отже те, до чого нас готували матері, стає неефективним. Те, що повинно було захистити нас від голоду і нестачі їжі, буде приводити до ожиріння, проблем з серцево-судинною системою і порушення обміну речовин. Концепція впливу досвіду на гени, особливо досвіду, набутого в ранньому дитинстві, допомагає дати узагальнююче пояснення і для здоров'я, і для хвороб.
Але чи тільки для щурів це вірно? Проблема в тому, що неможливо перевірити це на людях, оскільки змушувати дітей відчувати життєві тяготи суперечить етиці. Якщо у бідного дитини розвинеться якесь якість, ми не зрозуміємо, відбудеться це через бідність, або через те, що у бідних людей погані гени. Генетики будуть говорити вам, що люди бідні через гени, які змушують їх жити в злиднях. Епігенетики скажуть, що бідні люди оточені несприятливої злиденній середовищем, яка створює цей фенотип, це властивість.
Ми вирішили подивитися на наших родичів - мавп. Мій колега Стівен Суми вирощував мавп двома різними способами: він випадковим чином обирав мавпочок, відділяв їх від матері і віддавав медсестрі, яка ставала їх опікуном. У цих мавп не було матері: замість неї була годувальниця. А інші мавпочки залишалися зі своїми рідними матерями. Подорослішавши, вони стали зовсім різними тваринами. Ті, кого вирощувала мати, не виявляли інтересу до алкоголю і не були сексуально агресивними. Ті ж, у кого не було матері, були вороже налаштованими, напруженими і залежними від алкоголю. Ми подивилися на їх ДНК майже відразу після народження, щоб дізнатися, чи можливо, що мати маркує гени? Чи є її маркери в ДНК потомства?
З ТЕМИ: Божественний монтаж
Як же ми можемо досліджувати це на людях? Нам не можна ставити на них експерименти, піддавати їх небезпеки і позбавленням. Але Бог проводить такі експерименти, і це зветься стихійними лихами.
Якщо ми можемо програмувати гени, якщо ми не просто раби своєї генетичної історії і гени можна змінювати, то як це зробити? Адже епігенетичні фактори можуть викликати такі хвороби, як рак. метаболічні та психічні розлади.
Поговоримо про кокаїнової залежності. Вона жахлива і може привести до смерті. Ми захотіли дізнатися, чи можна перепрограмувати мозок залежного і так позбавити його від цієї тяги? Ми використовували модель виникнення та розвитку кокаїнової залежності, яка відтворює те, що відбувається з людьми. У нас це так: у старшій школі друзі пропонують спробувати кокаїн, ви його приймаєте, нічого не відбувається. Через кілька місяців щось нагадує про те першому разі, дилер дає вам кокаїн, ви стаєте залежним, і все життя змінюється.
Те ж саме ми виконали з щурами. Мій колега Гал Ядід привчав тварин до цього наркотику, а потім місяць не давав його. Потім він нагадував щурам сигналами, кольором клітини про обставини, коли вони спробували кокаїн вперше. Вони божеволіли. Щоб отримати наркотик, вони продовжували тиснути на важіль, поки не вмирали. Спочатку ми з'ясували, що різниця між цими тваринами в тому, що поки нічого не відбувається, кокаїну поблизу немає, їх Епігеном перебудовується, їх гени маркуються по-іншому. І коли сигнал приходить, їх геном готовий до того, щоб сформувати фенотип наркомана.
Ми давали щурам препарати, які або підвищують рівень метилування ДНК, або знижують його, і спостерігали за епігенетичними маркерами. Виявилося, що при підвищенні рівня метилування щури вели себе ще безумніше і хотіли кокаїн сильніше. Але якщо ми знижували рівень метилування генів, тварини переставали бути залежними. Ми перепрограмували їх. Основна відмінність між епігенетичних препаратом і будь-яким іншим полягає в тому, що за допомогою першого ми, по суті, прибираємо сліди досвіду. Коли вони зникають, то вже не повертаються, поки подібний досвід не повториться. Щури тепер перепрограмовані. Коли ми простежили за ними через 30, а потім 60 днів, що за людськими мірками становить багато років життя, залежності не було. Завдяки одній епігенетичної терапії.
Що ж ми дізналися про ДНК? ДНК не просто послідовність літер, не просто код. Це - динамічний фільм. Наш досвід записується в цей інтерактивний фільм. Ви немов дивіться кіно про своє життя за допомогою ДНК - вашого пульта управління. Можна прибирати і додавати акторів. Незважаючи на детерминистическую природу генетики, ви можете контролювати, якими будуть ваші гени. Це прекрасна новина, адже тепер до лікування деяких смертельних захворювань, таких як рак і психічні розлади, можна підійти з іншого боку, розглядаючи їх як прояв дезадаптації. За допомогою епігенетичного втручання ми можемо звернути фільм назад, прибравши старого актора і поставивши нового.
Сьогодні я хочу сказати вам, що наша ДНК складається з двох частин, двох інформаційних шарів. Один з них - древній, змінювався протягом мільйонів років еволюції. У нього фіксована структура, яка погано піддається зміни. Другий інформаційний шар - епігенетичні. Він відкритий і гнучкий, задає оповідання, інтерактивний. Він дозволяє нам в значній мірі контролювати свою долю, змінювати на краще долю наших дітей, і, сподіваюся, впоратися з хворобами і серйозними проблемами зі здоров'ям, від яких довгий час страждає людство.
Хоча гени і визначають нас, ми володіємо ступенем свободи, яка допоможе взяти відповідальність за своє життя.