Dakle, sve se začelo
u mračnom baru u Madridu.
Sreo sam kolegu sa Mekgila, Majkla Minija.
Popili smo nekoliko piva,
i, kao i svaki naučnik,
ispričao mi je o svom radu.
A rekao mi je da ga interesuje kako majke pacovi ližu svoje mlade
nakon što su rođeni.
A ja sam sedeo tu i govorio:
"Na to traćite moj novac od poreza -
(Smeh)
na ovaj vid meke nauke."
A on je počeo da mi govori
kako pacovi, poput ljudi,
ližu svoje mlade na veoma različite načine.
Neke majke to često rade,
neke majke veoma retko,
a većina je negde između.
Međutim, zanimljivo je to
da kada prati te mlade, nakon što postanu odrasli -
godinama u ljudskom životu, dugo nakon što im je majka uginula.
To su potpuno različite životinje.
Životinje koje su lizali i timarili često,
visoko lizani i timareni,
nisu pod stresom.
Imaju drugačije seksualno ponašanje.
Imaju drugačiji način života
od onih koje majke nisu tako snažno pazile.
Potom sam pomislio u sebi:
da li je ovo magija?
Kako ovo funkcioniše?
Genetičari bi vam rekli
da je majka možda imala gen "loše majke"
koji je uzrokovao da njeni mladi budu pod stresom,
a potom se preneo s generacije na generaciju;
sve je genetski predodređeno.
Ili je moguće da se nešto drugo ovde dešava?
Kod pacova možemo da postavimo i da odgovorimo na ovo pitanje.
Pa smo napravili eksperiment unakrsnog roditeljstva.
U suštini razdvojite leglo, mlade ovog pacova po rođenju,
kod dve vrste majki starateljki -
ne stvarnih majki, već majki koje će o njima da brinu:
majki koje često ližu majki koje retko ližu.
I možete da uradite suprotno sa mladima koji retko ližu.
A izvanredan rezultat je bio:
nije bilo važno koje ste gene dobili od vaše majke.
Nije biološka majka određivala ovo svojstvo kod pacova.
Već majka koja se brinula o mladima.
Pa, kako je ovo moguće?
Ja sam epigenetičar.
Zanima me kako se geni obeležavaju
hemijskim obeležjima
tokom embriogeneze, tokom vremena dok smo u utrobi naših majki,
i kako se donosi odluka koji geni će se manifestovati
u kom tkivu.
Različiti geni se manifestuju u mozgu nego u jetri i oku.
Pa smo pomislili: da li je moguće
da majka nekako reprogramira gen svog potomka
svojim ponašanjem?
Pa smo proveli 10 godina
i otkrili smo da postoji obilje biohemijskih događaja
kojima lizanje i timarenje majke, briga majke,
se prevodi u biohemijske signale
koji idu do jedra i u DNK
i drugačije ga programiraju.
Dakle, sada životinja može da se pripremi za život:
da li će život da bude težak?
Da li će da bude mnogo hrane?
Da li će da bude mnogo mačaka i zmija u blizini
ili ću da živim u komšiluku više klase
gde samo treba da se ponašam lepo i pristojno
i to će da mi obezbedi društvenu prihvaćenost?
I sad neko može da pomisli koliko je ovaj proces važan
u našim životima.
Nasleđujemo našu DNK od naših predaka.
DNK je stara.
Evoluirala je tokom evolucije.
Ali nam ne saopštava da li ćemo se roditi u Stokholmu,
gde su dani tokom leta dugi, a kratki tokom zime
ili u Ekvadoru,
gde dan i noć imaju jednak broj sati tokom čitave godine.
A to ima ogroman uticaj na našu fiziologiju.
Mi pretpostavljamo da možda, rano u životu,
ti signali koji se prenose preko majke,
saopštavaju detetu u kakvom društvenom svetu će da živi.
Ako će da bude težak, bolje je biti anksiozan i pod stresom
ili će da bude lagodan svet i morate da budete drugačiji.
Da li će to da bude svet s mnogo ili malo svetla?
Da li će da bude svet s mnogo ili malo hrane?
Ako nema hrane u blizini,
bolje da vam se razvije mozak koji navaljuje svaki put kad vidi obrok
ili koji skladišti u vidu masti svu hranu koja vam je dostupna.
Dakle, ovo je dobro.
Evolucija je odabrala ovo
kako bi omogućila našoj fiksiranoj, staroj DNK da funkcioniše dinamično
u novim sredinama.
Međutim, ponekad stvari krenu po zlu;
na primer, ako ste rođeni u siromašnoj porodici
a signali su: "Bolje navalite,
bolje bi vam bilo da pojedete svu hranu na koju naletite."
Međutim, nama ljudima su evoluirali mozgovi
i to je čak i brže izmenilo evoluciju.
Sad možete da jedete u Mekdonaldsu za jedan dolar.
I, stoga, pripreme koje smo dobili od majki
postaju loše prilagođene.
Ista spremnost koja je trebalo da nas zaštiti od gladovanja i gladi
će da uzrokuje gojaznost,
kardiovaskularne probleme i oboljenja metabolizma.
Dakle, ovaj koncept da naša iskustva mogu da obeleže gene,
a naročito rana iskustva,
može da nam obezbedi objedinjujuće objašnjenje
i za zdravlje i za bolest.
Međutim, da li je istinito samo kod pacova?
Problem je što ovo ne možemo da testiramo na ljudima
jer etički ne možemo da izazivamo dečje nedaće nasumično.
Pa, ako siromašno dete razvije određeno svojstvo,
ne znamo da li je siromaštvo to uzrokovalo
ili siromašni ljudi imaju loše gene.
Pa će genetičari pokušati da vam kažu kako siromašni su siromašni
jer im geni uzrokuju siromaštvo.
Epigenetičari će da vam kažu
da su siromašni u lošem okruženju ili u osiromašenom okruženju
koje stvara taj fenotip, to svojstvo.
Pa smo krenuli da proverimo kod naših rođaka majmuna.
Moj kolega Stiven Sumi uzgaja majmune
na dva različita načina:
nasumično razdvaja majmuna od majke
i podiže ga uz pomoć negovateljice
u uslovima surogat majke.
Ovi majmuni nisu imali majku; imali su negovateljicu.
A druge majmune su podizale njihove normalne, prirodne majke.
A kad su ostarili, bili su potpuno različite životinje.
Majmuni koji su imali majku nisu marili za alkohol,
nisu bili seksualno agresivni.
Majmuni koji nisu imali majku su bili agresivni, pod stresom
i bili su alkoholičari.
Pa smo pogledali njihovu DNK rano po rođenju kako bismo videli:
da li je moguće da majka obeležava?
Da li postoji potpis majčin u DNK potomka?
Ovo su majmuni Dan-14,
i ovde vidite savremeni način na koji izučavamo epigenetiku.
Sad možemo da mapiramo ova hemijska obeležja,
koje nazivamo metilacionim obeležjima,
na DNK u rezoluciji jednog nukleotida.
Možemo da mapiramo čitav genom.
Sad možemo da uporedimo majmuna koji je imao majku ili nije.
A ovo je vizuelna prezentacija toga.
Vidite da su crveni oni geni koji su više metilizovani.
Geni koji su manje metilizovani su zeleni.
Možete da vidite da se mnogi geni menjaju
jer nemati majku nije prosta stvar -
utiče na sve;
šalje signale o čitavom načinu na koji će vaš svet da izgleda
kada odrastete.
I možete da vidite dve grupe majmuna
izuzetno razdvojene jedne od drugih.
Koliko rano se ovo razvije?
Ovi majmuni već nisu videli svoje majke,
dakle imali su društveno iskustvo.
Da li osećamo naš društveni status čak i u trenutku rođenja?
Pa smo u ovom eksperimentu uzeli posteljice majmuna
koji su imali različit društveni status.
Zanimljivo kod društvenog ranga je da će sva živa bića
da se organizuju prema hijerarhiji.
Majmun broj jedan je šef;
majmun broj četiri je pion.
Stavite četiri majmuna u kavez,
uvek ćete da imate šefa i piona.
A zanimljivo je da je majmun broj jedan
daleko zdraviji od majmuna broj četiri.
A ako ih stavite u kavez,
majmun broj jedan neće da jede mnogo.
Majmun broj četiri će da jede mnogo.
A ovde vidite kod mapiranja metilacije,
drastično razdvajanje po rođenju
životinja koje su imale visok društveni status
nasuprot životinjama koje nisu imale visok status.
Dakle, rođeni smo unapred znajući društvene informacije,
a te društvene informacije nisu loše ili dobre,
prosto nas pripremaju za život
jer moramo da programiramo našu biologiju drugačije,
ukoliko smo visokog ili niskog društvenog statusa.
Ali kako da ovo izučavate kod ljudi?
Ne možemo da vršimo eksperimente, ne možemo da ljude izlažemo nedaćama.
Ali bog vrši eksperimente nad ljudima
i oni se nazivaju prirodnim katastrofama.
Jedna od najtežih prirodnih katastrofa u istoriji Kanade
se desila u mojoj provinciji Kvebek.
Radi se o ledenoj oluji iz 1998.
Izgubili smo kompletnu elektromrežu zbog ledene oluje,
kada su temperature bile, u sred zime u Kvebeku,
minus 20 do minus 30.
A tokom tog perioda bilo je trudnih majki.
A moja koleginica Suzan King je pratila decu tih majki
15 godina.
A dešavalo se to da dok se stres povećavao -
a ovde smo imali objektivna merenja stresa:
koliko dugo ste bili bez struje? Gde ste provodili vreme?
Da li je to bilo u stanu vaše svekrve ili u nekom otmenom seoskom domu?
Dakle, sve ovo je dodato na društvenu lestvicu stresa,
i možete da upitate:
kako su deca izgledala?
A izgleda da kako se stres povećava,
kod dece se više razvija autizam,
više se razvijaju bolesti metabolizma
i više se razvijaju autoimune bolesti.
Mapirali bismo stanje metilacije
i, opet, vidite kako zeleni geni postaju crveni kako se stres povećava,
crveni geni postaju zeleni kako se stres povećava,
celokupno preuređenje genoma kao odgovor na stres.
Pa, ako možemo da programiramo gene,
ako nismo puki robovi istorije naših gena,
ako mogu da se programiraju, možemo li da ih otprogramiramo?
Zato što epigenetski uzroci mogu da uzrokuju bolesti poput raka,
bolesti metabolizma
i mentalna oboljenja.
Razgovarajmo o zavisnosti od kokaina.
Kokainska zavisnost je grozna situacija
koja može da dovede do smrti i gubitka ljudskog života.
Postavili smo pitanje:
možemo li da reprogramiramo mozak zavisnika
kako životinja ne bi više bila zavisnik?
Koristili smo model kokainske zavisnosti
koji simulira šta se dešava kod ljudi.
Kod ljudi, u srednjoj ste školi,
neki prijatelji vam predlože da uzmete kokain,
uzmete kokain, ništa se ne desi.
Meseci prođu, nešto vas podseti šta se desilo prvi put,
nametljivac vam nametne kokain
i postajete zavisni i vaš se život menja.
Kod pacova radimo to isto.
Moj kolega, Gal Jadid,
dresira životinje da se naviknu na kokain,
onda jedan mesec nema kokaina.
Onda ih podseća na zabavu na kojoj su prvi put videli kokain
nagoveštajem, bojom kaveza kad su videli kokain.
I oni polude.
Pritiskaće polugu da dobiju kokain
dok umru.
Prvo smo utvrdii da je razlika između ovih životinja
ta da tokom perioda kad se ništa ne dešava,
kad nema kokaina,
njihov epigenom se preuređuje.
Njihovi geni su nanovo obeleženi na drugačiji način,
a kad dođe do nagoveštaja, njihov genom je spreman
da razvije ovaj fenotip zavisnosti.
Pa smo tretirali ove žvotinje lekovima koji uvećavaju DNK metilaciju,
to je bio epigenetski obeleživač koji smo posmatrali,
ili smo umanjivali epigenetska obeležja.
A otkrili smo da ako povećamo metilaciju,
ove životinje još više polude.
Još su željnije kokaina.
Međutim, ako umanjimo DNK metilaciju,
životinje više nisu zavisne.
Reprogramirali smo ih.
A temeljna razlika između epigenetskog leka
i bilo kog drugog leka
je da kod epigenetskih lekova
u suštini uklanjamo znakove iskustva,
i čim oni nestanu,
neće se vraćati, ukoliko ne ponovite isto iskustvo.
Sada je životinja reprogramirana.
Pa, kad smo posetili životinje 30 dana, 60 dana kasnije,
to je u ljudskom okviru mnogo godina života,
i dalje nisu bile zavisne - zbog samo jednog epigenetskog tretmana.
Pa, šta smo naučili o DNK?
DNK nije puki niz slova;
nije puki scenario.
DNK je dinamičan film.
Naša iskustva se ispisuju na ovom filmu, koji je interaktivan.
Vi kao da gledate film o svom životu, sa DNK,
uz svoj daljniski upravljač.
Možete da uklonite glumca i da dodate glumca.
Te imate, uprkos determinističkoj prirodi genetike,
imate kontrolu nad time kako vaši geni izgledaju,
a to nosi krajnje optimističnu poruku
zbog mogućnosti da se sada suočimo sa nekim smrtonosnim bolestima
poput raka, mentalnih bolesti,
novim pristupom,
posmatrajući ih kao lošu adaptaciju.
A ako možemo da epigenetski intervenišemo,
možemo da preokrenemo film, uklanjajući glumca
i podešavajući novi narativ.
Dakle, danas sam vam saopštio
da je naša DNK uistinu sačinjena od dve komponente,
dva sloja informacija.
Jedan sloj informacija je star,
evoluirao je milionima godina evolucije.
Okoštao je i veoma teško ga je promeniti.
Drugi sloj informacija je epigenetski sloj,
koji je otvoren i dinamičan
i podešava narativ koji je interaktivan,
koji nam omogućuje da kontrolišemo, u velikoj meri, našu sudbinu,
kako bismo unapredili sudbinu naše dece
i uspeli, nadamo se, da pobedimo bolesti
i ozbiljne zdravstvene izazove
koji haraju čovečanstvom već dugo vremena.
Dakle, iako smo određeni
našim genima,
imamo stepen slobode
koji može da podesi naš život da bude odgovoran život.
Havala vam.
(Aplauz)