Experiențele timpurii din viața noastră se întipăresc în ADN

Moshe Szyf este un pionier în domeniul epigeneticii, studiul proceselor prin care viețuitoarele reprogramează propriul genom sub influenţa unor factori sociali precum stresul și lipsa de mâncare. Cercetările sale sugerează că datorită unor semnale biochimice ce se transmit de la mamă la progenitură, noul născut știe în ce fel de lume va trăi, deoarece acestea modifică expresia genelor. „ADN-ul nu este doar o înșiruire de litere; nu e doar un script”, spune Szyf. „ADN-ul e un film dinamic în care experiențele noastre sunt transcrise.”

Totul a luat naștere
într-un bar întunecat din Madrid.

M-am întâlnit cu colegul meu
de la Universitatea McGill, Michael Meaney

și în timp ce beam o bere împreună,

mi-a vorbit despre munca sa,
așa cum obișnuiesc oamenii de știință,

Și mi-a spus că cercetează modul
în care femelele de şobolan își ling puii

după ce i-au născut.

Eu stăteam acolo și îmi spuneam:

„Așa se duc taxele mele...

(Râsete)

pe genul acesta de știință ușoară."

Și a început să îmi spună

că șobolanii, la fel ca oamenii,
își ling puii în moduri foarte diferite.

Unele femele o fac foarte mult,
altele foarte puțin,

iar majoritatea se află la mijloc.

Partea interesantă constă în urmărirea
evoluției puilor până la maturitate

pe o perioadă echivalentă anilor umani,
mult timp după moartea mamei.

Aceștia sunt complet diferiți.

Cei care au fost linși
și îngrijiți foarte mult,

da, cei care au fost
linși și îngrijiți mult

nu sunt stresați.

Au un comportament sexual diferit.

Au un stil de viață diferit

față de cei care nu au primit
îngrijiri speciale de la mamă.

Așadar, după acea întâlnire
am început să mă gândesc:

O fi asta magie?

Cum funcționează?

Geneticienilor le-ar plăcea să credeți
că poate femela a avut gena „mamei rele",

ceea ce a făcut
ca puii ei să fie stresați,

iar apoi s-a transmis
din generație în generație.

Totul e determinat genetic.

Sau e posibil să fie vorba de altceva?

Cu șobolanii, putem să punem
această întrebare și să aflăm răspunsul.

Așa că am făcut un experiment
de adopție încrucișată.

În principiu, puii de șobolan
trebuie despărțiți la naștere

și dați la două tipuri
de mame adoptive.

Nu la mamele lor adevărate,
ci la cele care vor avea grijă de ei:

femele care ling mult
și femele care ling puțin.

Opusul se aplică la puii
care au avut mame care lingeau puțin.

Remarcabilul rezultat a fost

că nu contează ce genă
ați moștenit de la mamă.

Nu mama biologică a determinat
caracteristica acestor șobolani,

ci mama care a avut grijă de ei.

Deci, cum funcționează până la urmă?

Eu sunt epigenetician.

Sunt interesat de marcarea genelor
de markeri chimici

în timpul embriogenezei,
perioada petrecută în pântecul mamei,

când se decide exprimarea genelor
din fiecare țesut.

Gene diferite se exprimă în creier,
în ficat și în ochi, de exemplu.

Atunci ne-am întrebat:

e oare posibil ca mama să reprogrameze
genele progeniturii sale cumva

prin comportamentul ei?

Am dedicat 10 ani proiectului

și am descoperit că există
o cascadă de evenimente biochimice,

prin care linsul, îngrijirea
și interesul mamei

sunt traduse în semnale biochimice
care ajung în nucleu și în ADN,

pe care-l programează diferit.

De aici animalul se poate
pregăti pentru viață:

Va fi viața aspră?

Va fi multă mâncare?

Vor fi multe pisici și șerpi prin preajmă
sau voi trăi într-un cartier bogat

unde tot ceea ce trebuie să fac
e să fiu cuminte și cumsecade

ca să fiu acceptat de către societate?

Acum puteți să înțelegeți
cât de important este acel proces

în viața noastră.

Moștenim ADN-ul nostru de la strămoși.

ADN-ul este străvechi.

A evoluat cu timpul.

Dar în ADN nu scrie
dacă vă veți naște în Stockholm,

unde zilele sunt lungi vara
și scurte iarna,

sau în Ecuador,

unde ziua este egală cu noaptea
tot timpul anului.

Și acest lucru afectează enorm
fiziologia noastră.

Noi sugerăm că poate
ce se întâmplă devreme în viață,

adică acele semnale ce ajung prin mamă,

comunică copilului
în ce mediu social va trăi.

Dacă acesta va fi aspru,
atunci va fi neliniștit și stresat,

dacă va fi un mediu confortabil,
atunci va trebui să fie diferit.

Va fi o lume cu multă
sau cu puțină lumină?

Va fi o lume cu multă
sau cu puțină mâncare?

Dacă nu e mâncare prin preajmă,

ai face bine să-ți antrenezi creierul
la excese culinare la vederea mâncării

sau să depoziteze sub formă de grăsime
fiecare bucățică de mâncare a ta.

Până aici toate bune și frumoase.

Evoluția a selectat acest lucru,

a permis ca ADN-ul nostru fix și străvechi
să funcționeze în mod dinamic

în noi medii de viață.

Dar uneori lucrurile
pot lua o întorsătură greșită:

de exemplu, dacă te naști
într-o familie săracă

și semnalele sunt:
„ai face bine să te îndopi,

ai face bine să mănânci tot ce vei găsi.”

Dar noi, oamenii,
și creierul nostru am evoluat

și am făcut evoluția tot mai rapidă.

Acum se poate mânca
la McDonald's cu un dolar.

Așadar, pregătirea primită
de la mamele noastre

se dovedește a fi contraproductivă.

Chiar acea pregătire care ar fi trebuit
să ne ferească de foame și foamete

va cauza obezitate,

probleme cardiovasculare
și boli metabolice.

Ideea că genele ar putea fi marcate
de experiența noastră,

și mai ales de experiența timpurie,

ne poate oferi o explicație unificatoare
atât a sănătății, cât și a bolii.

Dar e valabil doar pentru șobolani?

Problema este că nu putem
testa acest lucru pe oameni,

din motive etice nu putem supune
copiii la adversități aleatorii.

Așa că dacă un copil sărac
dezvoltă o anumită caracteristică,

nu putem ști dacă aceasta
a fost cauzată de sărăcie

sau de faptul că oamenii săraci
au moștenit gene stricate.

Geneticienii vor încerca să vă spună
că oamenii săraci sunt săraci

fiindcă genele lor îi fac săraci.

Epigeneticienii vă vor spune
că oamenii săraci

se află într-un mediu neprielnic
sau un mediu sărăcit

ce determină acel fenotip,
acea caracteristică.

Următorul pas a fost să studiem
verișorii noștri apropiați, maimuțele,

Colegul meu, Stephen Suomi,
a crescut maimuțe

în două feluri diferite:

a despărțit puiul de maimuță de mamă
și l-a încredințat unei bone,

aceasta fiind mama surogat.

Deci aceste maimuțe nu au avut
o mamă, ci o bonă.

Alte maimuțe au fost crescute
de mamele lor normale, naturale.

Și când au ajuns la o vârstă adultă,
erau complet diferite.

Maimuțele care au avut o mamă
nu au vrut alcool,

nu erau agresive sexual.

Cele care nu au avut o mamă
erau agresive, stresate și alcoolice.

Ne-am uitat la ADN-ul lor
la naștere ca să vedem:

E posibil ca mama să determine
marcarea genelor?

Poate lăsa mama o amprentă
în ADN-ul progeniturii?

În imagine avem maimuțe
în vârstă de două săptămâni

și ce vedeți e metoda actuală
prin care studiem epigenetica.

Putem să identificăm markerii chimici,
pe care îi numim markeri de metilare,

pe ADN, cu o capacitate de rezoluție
a fiecărui nucleotid în parte.

Putem să cartografiem întregul genom.

Acum putem compara maimuța
care a avut o mamă cu cea care nu a avut.

Și aceasta este reprezentarea vizuală.

Aici vedeți că genele metilizate
mai mult sunt roșii.

Genele cu metilizare redusă sunt verzi.

Puteți vedea că multe gene se schimbă

deoarece a nu avea o mamă
nu este un lucru izolat,

totul este afectat;

semnalele vor comunica
cum va arăta lumea ta

atunci când vei deveni adult.

Puteți vedea că cele două
grupuri de maimuțe

se pot deosebi foarte bine
unul de celălalt.

Cât de devreme începe acest proces?

Maimuțele nu și-au cunoscut mamele,
așa că au avut experiență socială.

Putem să simțim statutul nostru social
chiar și în momentul în care ne naștem?

În experimentul următor,
am analizat placentele maimuțelor

care aveau un statut social diferit.

Un lucru interesant despre statutul social
e că se regăsește în toate viețuitoarele,

ființele viețuitoare
se stabilesc în ierarhii.

Prima maimuță e șeful,
iar maimuța a patra e sluga.

Dacă puneți patru maimuțe într-o cușcă,
întotdeauna veți găsi un șef și o slugă.

Și e interesant faptul că prima maimuță
e mult mai sănătoasă decât cea de-a patra.

Dacă sunt puse într-o cușcă,

prima maimuță
nu va mânca prea mult.

Cea de-a patra maimuță va mânca [mult].

Și ceea ce vedeți aici,
în acest tipar de metilare,

este despărțirea dramatică
la naștere a unor animale

cu sau fără statut social înalt.

Deci ne-am născut știind
deja informațiile sociale,

iar acele informații
nu sunt bune sau rele,

doar ne pregătesc pentru viață,

fiindcă trebuie să fim
programați biologic în mod diferit

în funcție de statutul social
ridicat sau scăzut.

Dar cum se poate studia
acest lucru la oameni?

Repet, nu putem face experimente,
nu putem supune oamenii adversităților.

Dar Dumnezeu chiar face
experimente pe oameni,

iar asta poartă denumirea
de catastrofe naturale.

Una dintre cele mai cumplite catastrofe
din istoria canadiană

a lovit provincia Quebec.

Este vorba de furtuna de gheață din 1998.

Rețeaua electrică a fost paralizată
din cauza furtunii de gheață

chiar atunci când temperaturile
din mijlocul acelei ierni au ajuns

de la -20 °C până la -30 °C.

Iarna aceea au îndurat-o
și unele femei gravide.

Colega mea Suzanne King
a urmărit copiii lor îndeaproape

timp de 15 ani.

Ceea ce s-a întâmplat
e că pe măsură ce stresul creștea,

și în acest caz am avut
măsurători obiective ale stresului:

„Cât timp ai rămas fără energie electrică?
Unde ți-ai petrecut timpul?

În apartamentul soacrei
sau într-o casă boierească la țară?

Toate acestea au fost integrate
într-o scală de stres social.

Acum întrebați-vă:

Cum arătau copiii?

Se pare că odată
cu înmulțirea factorilor de stres,

tot mai mulți copii dezvoltă autism,
boli metabolice și autoimune.

Am cartografiat metilarea

și din nou puteți vedea genele verzi
devenind roșii odată cu mărirea stresului

și invers, cele roșii devenind verzi,

genomul reprogramându-se complet
din cauza stresului.

Dacă putem programa genele,

dacă nu suntem doar niște sclavi
ai istoriei genelor,

dacă pot fi programate,
putem să le și deprogramăm?

Deoarece cauze epigenetice
pot declanșa boli precum cancerul,

boli metabolice

și probleme mintale.

Haideți să vorbim despre
dependența de cocaină.

Dependența de cocaină
e o situație îngrozitoare

care poate provoca moartea
și pierderea de vieți umane.

Noi am pus întrebarea:

Oare am putea reprograma
creierul dependent

al animalului să nu mai fie dependent?

Am folosit un model de dependență
care repetă ceea ce se întâmplă la oameni.

De exemplu, sunteți la liceu,

niște pieteni vă îndeamnă
să folosiți cocaină,

voi acceptați, nu se întâmplă nimic.

Trec luni de zile, ceva vă amintește
de acea primă dată,

un dealer vă oferă cocaină,

voi deveniți dependenți
și viața voastră s-a schimbat.

Noi facem același lucru cu șobolanii.

Colegul meu Gal Yadid obișnuiește
aceste animale cu cocaina,

apoi timp de o lună nu le mai dă.

Și apoi le amintește de petrecerea
unde au văzut cocaină pentru prima oară,

printr-un semnal precum culorile cuștii
în care au văzut cocaină.

Și atunci ei o iau razna.

Apasă butonul să primească
cocaină până mor.

Am ajuns la concluzia că diferența
dintre aceste animale

e că în timpul perioadei
în care nu se întâmplă nimic,

când nu e cocaină în preajmă,
epigenomul lor e reprogramat.

Genele lor sunt marcate din nou
într-un mod diferit

și atunci când apare un semnal,
genomul lor e pregătit

să dezvolte acest fenotip dependent.

Am administrat animalelor medicamente
care să mărească fie metilarea ADN-ului,

adică markerul epigenetic observat,

fie să scadă marcajele epigenetice.

Am aflat că dacă intensificăm
procesul de metilare,

animalele mai tare o luau razna.

Ele râvneau la cocaină.

Dar dacă reduceam metilarea ADN-ului,
animalele nu mai erau dependente.

Le-am reprogramat.

O diferență fundamentală
între un medicament epigenetic

și orice alt medicament

este că cu ajutorul acestuia
înlăturăm semnele experienței

și odată dispărute,

nu se vor reveni
decât dacă vei repeta experiența.

Animalul e acum reprogramat.

Și când ne-am întors să verificăm
la 30 de zile, la 60 de zile,

adică echivalentul
multor ani de viață umani,

tot nu mai era dependent --
asta cu un singur tratament epigenetic.

Deci, ce am învățat despre ADN?

ADN-ul nu este doar o înșiruire de litere,

nu este doar un script.

ADN-ul este un film dinamic.

Experiențele noastre sunt transcrise
într-un film, unul interactiv.

E ca și cum v-ați uita
la un film al vieții voastre, cu ADN-ul,

cu telecomanda în mână.

Puteți îndepărta sau adăuga un actor.

Așa că în ciuda naturii
deterministice a geneticii,

aveți control asupra aspectului
genelor voastre

și acesta e un mesaj enorm de optimist

datorită capacității de a înfrunta
cele mai amenințătoare boli

precum cancerul și bolile mintale

cu o nouă abordare

prin care privim boala
ca neadaptare.

Și dacă intervenim
cu mijloacele epigeneticii,

putem să derulăm filmul
doar prin îndepărtarea unui actor

și înscenarea unei noi povești.

Ceea ce v-am spus astăzi
e că ADN-ul nostru

e compus din două elemente,
două straturi de informație.

Un strat de informație e străvechi,

rezultatul a milioane de ani de evoluție.

E fix și foarte greu de schimbat.

Celălalt e stratul epigenetic,
cel deschis și dinamic,

cel ce înscenează povestea interactivă

ce ne permite să controlăm
o mare parte din destinul nostru,

să ajutăm destinul copiilor noștri
și, poate, să înfrângem bolile

și provocările serioase
cu care specia umană se confruntă

de atâta vreme.

Deci, în ciuda faptului
că suntem supuși genelor noastre,

avem o oarecare măsură de libertate

care ne poate îndruma
spre un stil de viață responsabil.

Mulțumesc.

(Aplauze)