Πώς οι πρώτες εμπειρίες της ζωής γράφονται στο DNA

Ο Μόσε Σζιφ είναι πρωτοπόρος στο πεδίο της επιγενετικής, της επιστήμης που μελετά πώς τα έμβια όντα επαναπρογραμματίζουν το γονιδίωμά τους σε ανταπόκριση προς κοινωνικούς παράγοντες όπως το στρες και η έλλειψη φαγητού. Η έρευνά του προτείνει ότι τα βιοχημικά σήματα που περνούν από τις μητέρες στους απογόνους λένε στο παιδί σε τι είδους κόσμου θα ζήσουν, αλλάζοντας την έκφραση των γονιδίων. «Το DNA δεν είναι απλώς μια ακολουθία γραμμάτων, δεν είναι απλώς ένα σενάριο», λέει ο Σζιφ. «Το DNA είναι μια δυναμική ταινία στην οποία γράφονται οι εμπειρίες μας».

Όλα ξεκίνησαν

από ένα σκοτεινό μπαρ στη Μαδρίτη.

Συνάντησα τον συνάδελφό μου
από το πανεπιστήμιο ΜακΓκιλ, Μάικλ Μίνι.

Πίναμε μπύρες και όπως
κάνουν οι επιστήμονες

μου μίλησε για το έργο του.

Και μου είπε ότι ενδιαφέρεται
για το πώς οι μητέρες-αρουραίοι

γλύφουν τα μωρά τους
μόλις αυτά γεννιούνται.

Και καθόμουν εκεί και έλεγα:

«Εκεί χαραμίζονται οι φόροι μου -

(Γέλια)

- σε αυτού του είδους
την ελαφριά επιστήμη».

Και άρχισε να μου λέει ότι οι αρουραίοι,

όπως και οι άνθρωποι,

γλύφουν τα μωρά τους
με πολύ διαφορετικούς τρόπους.

Κάποιες μητέρες το κάνουν πολύ αυτό,

κάποιες μητέρες το κάνουν πολύ λίγο,

και οι περισσότερες είναι κάπου στη μέση.

Αυτό που είναι όμως ενδιαφέρον

είναι ότι όταν παρακολουθεί αυτά
τα μωρά όταν γίνονται ενήλικες -

όπως, χρόνια στην ανθρώπινη ζωή,
πολύ μετά τον θάνατο της μητέρας,

είναι εντελώς διαφορετικά ζώα.

Τα ζώα που ήταν γλειμμένα
και καλλωπισμένα σε μεγάλο βαθμό,

υψηλό-γλείψιμο και περιποίηση,

δεν έχουν στρες.

Έχουν διαφορετική σεξουαλική συμπεριφορά.

Έχουν διαφορετικό τρόπο ζωής

από αυτά που δεν λάμβαναν την ίδια
έντονη μεταχείριση από τις μητέρες τους.

Οπότε, μετά σκεφτόμουν:

Είναι αυτό μαγεία;

Πώς λειτουργεί αυτό;

Όπως οι γενετιστές θα θέλανε να σκέφτεστε,

ίσως η μητέρα είχε
το γονίδιο «κακής μητέρας»

που έκανε τα μωρά της να έχουν στρες,

και μετά πέρασε από γενιά σε γενιά.

Όλα καθορίζονται από τη γενετική.

Ή μήπως είναι πιθανό
κάτι άλλο να συμβαίνει εδώ;

Στους αρουραίους, μπορούμε
να απαντήσουμε αυτή την ερώτηση.

Οπότε, αυτό που κάναμε είναι
ένα πείραμα δια-παρένθεσης.

Ουσιαστικά διαχωρίζουμε στη γέννα
τα νεογνά αυτού του αρουραίου,

σε δύο είδη παρένθετων μητέρων -

όχι τις αληθινές μητέρες,
αλλά μητέρες που θα τα φροντίζουν:

μητέρες που γλύφουν πολύ
και μητέρες που γλύφουν λίγο.

Και μπορείτε να κάνετε το αντίθετο
με τα νεογνά που δεν γλύφονται πολύ.

Και η αξιοσημείωτη απάντηση ήταν

ότι δεν ήταν σημαντικό τι γονίδιο
παίρνεις από τη μητέρα σου.

Δεν ήταν η βιολογική μητέρα που καθόριζε
αυτή την ιδιότητα αυτών των αρουραίων.

Είναι η μητέρα που φρόντιζε τα νεογνά.

Οπότε, πώς μπορεί αυτό να λειτουργήσει;

Είμαι επιγενετιστής.

Ενδιαφέρομαι για το πώς
τα γονίδια σημειώνονται

από ένα χημικό σημάδι
κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης,

καθόσον είμαστε στη μήτρα των μητέρων μας,

και καθορίζουν ποιο γονίδιο
θα εκφραστεί σε ποιον ιστό.

Διαφορετικά γονίδια εκφράζονται
στον εγκέφαλο από ό,τι σε ήπαρ και μάτι.

Και σκεφτήκαμε: είναι δυνατό

η μητέρα να επαναπρογραμματίζει κάπως
το γονίδιο των απογόνων της

μέσα από τη συμπεριφορά της;

Και περάσαμε 10 χρόνια,

και βρήκαμε ότι υπάρχει ένας
καταρράκτης βιοχημικών γεγονότων

μέσω του οποίου το γλείψιμο,
η περιποίηση και η φροντίδα της μητέρας,

μεταφράζεται σε βιοχημικά σήματα

που πάνε στον πυρήνα και περνούν στο DNA

και το προγραμματίζουν διαφορετικά.

Οπότε τώρα το ζώο μπορεί
να προετοιμαστεί για τη ζωή:

Θα είναι η ζωή σκληρή;

Θα υπάρχει πολύ φαγητό;

Θα υπάρχουν πολλές γάτες και φίδια γύρω,

ή θα ζήσω σε μια γειτονιά υψηλής τάξης

όπου θα πρέπει μόνο
να συμπεριφέρομαι ωραία και σωστά,

και με αυτό θα κερδίσω κοινωνική αποδοχή;

Κάποιος μπορεί να σκεφτεί πόσο σημαντική
αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει

για τις ζωές μας.

Κληρονομούμε το DNA μας
από τους προγόνους μας.

Το DNA είναι παλιό.

Εξελίχθηκε μέσα από την εξέλιξη.

Δε μας λέει όμως αν θα
γεννηθείς στη Στοκχόλμη,

όπου οι μέρες είναι μεγάλες το καλοκαίρι
και μικρές το χειμώνα,

ή στο Εκουαδόρ,

όπου υπάρχει ίδιος αριθμός ωρών
για τη μέρα και τη νύχτα όλο το χρόνο.

Και αυτό έχει ένα τεράστιο [αντίκτυπο]
στη φυσιολογία μας.

Οπότε αυτό που προτείνουμε είναι,
ίσως αυτό που συμβαίνει νωρίς στη ζωή,

αυτά τα σήματα που έρχονται
μέσω της μητέρας,

λένε στο παιδί σε τι είδους
κοινωνικό κόσμο θα ζήσετε.

Θα είναι σκληρός, και θα είσαι
ανήσυχος και γεμάτος στρες,

ή θα είναι εύκολος ο κόσμος,
και θα πρέπει να είσαι διαφορετικός.

Θα είναι ένας κόσμος
με πολύ φως ή λίγο φως;

Θα είναι ένας κόσμος
με πολύ ή λίγο φαγητό;

Αν δεν υπάρχει καθόλου φαγητό,

πρέπει να αναπτύξεις τον εγκέφαλό σου ώστε
να δραστηριοποιείται όποτε βλέπεις γεύμα,

ή να αποθηκεύεις κάθε κομμάτι
φαγητού που τρως ως λίπος.

Οπότε αυτό είναι καλό.

Η εξέλιξη το έχει επιλέξει αυτό

για να επιτρέψει στο σταθερό
και παλιό μας DNA

να λειτουργεί με έναν δυναμικό τρόπο
σε νέα περιβάλλοντα.

Κάποιες φορές όμως τα πράγματα
μπορεί να πάνε στραβά:

για παράδειγμα, αν γεννηθείς
σε μια φτωχή οικογένεια

και τα σήματα είναι:
«πρέπει να δραστηριοποιηθείς,

πρέπει να τρως κάθε κομμάτι φαγητού
που θα βρεθεί μπροστά σου».

Τώρα όμως άνθρωποι
και εγκέφαλος έχουμε εξελιχθεί,

έχουν κάνει την εξέλιξη ακόμη πιο γρήγορη.

Τώρα μπορείς να αγοράσεις
McDonald για ένα δολάριο.

Και ως εκ τούτου, η προετοιμασία
που είχαμε από τις μητέρες μας

καταλήγει να είναι δυσπροσαρμοστική.

Η ίδια προετοιμασία που έμελλε να μας
προστατέψει από την πείνα και το λιμό

θα προκαλέσει παχυσαρκία,

καρδιαγγειακά προβλήματα
και μεταβολικά νοσήματα.

Οπότε αυτή η έννοια ότι τα γονίδιά μας
σημαδεύονται από την εμπειρία μας,

και ειδικά την εμπειρία της πρώιμης ζωής,

μπορεί να μας παρέχει μια ενιαία εξήγηση

περί υγείας και νόσου.

Ισχύει όμως μόνο για τους αρουραίους;

Δεν μπορούμε όμως να το
ελέγξουμε στους ανθρώπους,

επειδή για ηθικούς λόγους,
δεν μπορούμε να χειριστούμε

τις παιδικές αντιξοότητες με τυχαίο τρόπο.

Οπότε, αν ένα φτωχό παιδί αναπτύξει
μια συγκεκριμένη ιδιότητα,

δεν ξέρουμε αν αυτό
προκαλείται από τη φτώχεια

ή αν οι φτωχοί άνθρωποι
έχουν άσχημα γονίδια.

Οπότε οι γενετιστές θα σας πουν
ότι οι φτωχοί άνθρωποι είναι φτωχοί

επειδή τα γονίδιά τους
τους κάνουν φτωχούς.

Οι επιγενετιστές θα σας πουν

ότι οι φτωχοί βρίσκονται σε κακό
ή εξαθλιωμένο περιβάλλον

που δημιουργεί αυτόν τον φαινότυπο,
αυτήν την ιδιότητα.

Οπότε, πήγαμε να δούμε
τα ξαδέρφια μας, τους πιθήκους.

Ο συνάδελφός μου, Στίβεν Σουόμι,

εκτρέφει πιθήκους
με δύο διαφορετικούς τρόπους:

τυχαία χώρισε έναν θηλυκό πίθηκο
από τη μητέρα της

και την εξέθρεψε με μια παρένθετη τροφό

σε συνθήκες υποκατάστατης μητρότητας.

Οπότε, αυτοί οι πίθηκοι δεν είχαν
μητέρα, είχαν τροφό.

Και άλλοι πίθηκοι εκτράφηκαν με τις
κανονικές, φυσιολογικές τους μητέρες.

Και όταν ενηλικιώθηκαν,
ήταν εντελώς διαφορετικά ζώα.

Οι πίθηκοι που είχαν μια μητέρα
δε νοιάζονταν για το αλκοόλ,

δεν ήταν σεξουαλικά επιθετικοί.

Οι πίθηκοι που δεν είχαν μητέρα
ήταν επιθετικοί, είχαν στρες

και ήταν αλκοολικοί.

Οπότε κοιτάξαμε στο DNA τους αμέσως
μετά τη γέννησή τους, για να δούμε:

Είναι δυνατό η μητέρα να τα σηματοδοτεί;

Υπάρχει κάποια υπογραφή της μητέρας
στο DNA των απογόνων;

Αυτοί είναι πίθηκοι 14 ημερών,

και αυτό που βλέπετε εδώ είναι ο μοντέρνος
τρόπος που μελετάμε την επιγενετική.

Μπορούμε πλέον να χαρτογραφήσουμε
αυτά τα χημικά σημάδια στο DNA,

τα οποία αποκαλούμε σήματα μεθυλίωσης,

σε μια μοναδική νουκλεοτιδική ανάλυση.

Χαρτογραφούμε ολόκληρο το γονιδίωμα.

Μπορούμε πια να συγκρίνουμε
τον πίθηκο που είχε μητέρα ή όχι.

Κι εδώ είναι μια οπτική παρουσίαση.

Αυτό που βλέπετε είναι ότι τα γονίδια
που είναι πιο μεθυλιωμένα είναι κόκκινα.

Τα γονίδια που είναι λιγότερο
μεθυλιωμένα είναι πράσινα.

Μπορείτε να δείτε
ότι πολλά γονίδια αλλάζουν,

επειδή το να μην έχεις
μητέρα δεν είναι κάτι απλό.

Επηρεάζει τα πάντα.

Στέλνει σήματα για όλο το φάσμα
που ο κόσμος σου θα μοιάζει

όταν γίνεις ενήλικας.

Και μπορείτε να δείτε
τις δύο ομάδες πιθήκων

εξαιρετικά καλά διαφοροποιημένες
η μία από την άλλη.

Πόσο νωρίς αναπτύσσεται αυτό;

Αυτοί οι πίθηκοι δεν είχαν
δει τις μητέρες τους,

οπότε είχαν μια κοινωνική εμπειρία.

Αισθανόμαστε την κοινωνική μας κατάσταση,
ακόμη και τη στιγμή της γέννησης;

Σε αυτό το πείραμα λοιπόν,
πήραμε πλακούντες πιθήκων

που είχαν διαφορετικό κοινωνικό στάτους.

Αυτό που έχει ενδιαφέρον για την κοινωνική
κατάταξη είναι ότι σε όλα τα έμβια όντα,

θα δομήσουν τους εαυτούς τους
κατά μια ιεραρχία.

Ο πίθηκος νούμερο ένα είναι το αφεντικό,

ο πίθηκος νούμερο τέσσερα είναι ο εργάτης.

Κι όταν βάζεις τέσσερις πιθήκους
σε ένα κλουβί,

θα υπάρχει πάντα ένα αφεντικό
και πάντα ένας εργάτης.

Και αυτό που έχει ενδιαφέρον
είναι ότι ο πίθηκος νούμερο ένα

είναι πολύ πιο υγιής
από τον πίθηκο νούμερο τέσσερα.

Και αν τους βάλεις σε ένα κλουβί,

ο πίθηκος νούμερο ένα
δε θα φάει τόσο πολύ.

Ο πίθηκος νούμερο τέσσερα
θα φάει [πολύ].

Κι αυτό που βλέπετε εδώ
σε αυτήν την χαρτογράφηση μεθυλίωσης,

ένας δραματικός διαχωρισμός στη γέννηση

των ζώων που είχαν υψηλό κοινωνικό στάτους

απέναντι στα ζώα
που δεν είχαν υψηλό στάτους.

Οπότε γεννιόμαστε ήδη γνωρίζοντας
την κοινωνική πληροφορία,

και αυτή η κοινωνική πληροφορία
δεν είναι κακή ή καλή,

απλά μας προετοιμάζει για τη ζωή,

επειδή πρέπει να προγραμματίζουμε
τη βιολογία μας διαφορετικά

αν είμαστε στο υψηλό
ή το χαμηλό κοινωνικό στάτους.

Πώς όμως μπορείς να το μελετήσεις
αυτό στους ανθρώπους;

Δεν μπορούμε να πειραματιστούμε,

ούτε να υποβάλλουμε τους ανθρώπους
σε αντιξοότητες.

Ο Θεός όμως κάνει πειράματα
με τους ανθρώπους,

και ονομάζονται φυσικές καταστροφές.

Μία από τις πιο σκληρές φυσικές
καταστροφές στην ιστορία του Καναδά

συνέβη στην επαρχία μου, το Κεμπέκ.

Είναι η παγοθύελλα του 1998.

Χάσαμε ολόκληρο το ηλεκτρικό μας δίκτυο
εξαιτίας μια θύελλας πάγου

όταν οι θερμοκρασίες ήταν,
στο απόγειο του χειμώνα στο Κεμπέκ,

μείον 20 με μείον 30.

Και υπήρχαν έγκυες μητέρες
εκείνη την περίοδο.

Και η συνάδελφός μου Σουζάν Κινγκ

παρακολούθησε τα παιδιά αυτών
των μητέρων για 15 χρόνια.

Και αυτό που έγινε ήταν,
ότι καθώς αυξανόταν το στρες -

κι εδώ είχαμε αντικειμενικές
μετρήσεις του στρες:

Πόσον καιρό ήσουν χωρίς ρεύμα;
Πού πέρασες τον χρόνο σου;

Ήταν στο διαμέρισμα της πεθεράς σου
ή σε κάποιο άνετο σπίτι χώρας;

Όλα αυτά λοιπόν προστέθηκαν
σε κλίμακα κοινωνικού στρες,

και μπορείτε να ρωτήσετε:

Πώς ήταν τα παιδιά;

Και φαίνεται ότι όσο το άγχος αυξάνεται,

τα παιδιά αναπτύσσουν περισσότερο αυτισμό,

αναπτύσσουν περισσότερες
νόσους του μεταβολισμού

και αναπτύσσουν περισσότερες
αυτο-άνοσα νοσήματα.

Θα χαρτογραφούσαμε
την κατάσταση μεθυλίωσης,

και ξανά, βλέπετε τα πράσινα γονίδια να
γίνονται κόκκινα καθώς το άγχος αυξάνεται,

τα κόκκινα γονίδια γίνονται πράσινα
καθώς το άγχος αυξάνεται,

μια ολόκληρη αναδιάρθρωση του
γονιδιώματος ως απόκριση στο άγχος.

Οπότε, αν μπορούμε
να προγραμματίσουμε τα γονίδια,

αν δεν είμαστε απλά οι σκλάβοι
της ιστορίας των γονιδίων μας,

αλλά προγραμματίζονται,
μπορούμε να τα απο-προγραμματίσουμε;

Επειδή επιγενετικές αιτίες μπορούν
να προκαλέσουν ασθένειες όπως ο καρκίνος,

η μεταβολική νόσος

και τα ψυχικά νοσήματα.

Ας μιλήσουμε για την
εξάρτηση από την κοκαΐνη.

Η εξάρτηση από την κοκαΐνη
είναι μια απαίσια κατάσταση

που μπορεί να οδηγήσει στον θάνατο
και τον χαμό της ανθρώπινης ζωής.

Θέσαμε την ερώτηση:

Μπορούμε να επαναπρογραμματίσουμε
το μυαλό υπό εξάρτηση

για να κάνουμε αυτό το ζώο
να μην είναι πια εξαρτημένο;

Χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο
εξάρτησης από την κοκαΐνη

που ανακεφαλαιώνει
το τι συμβαίνει στους ανθρώπους.

Στους ανθρώπους, είστε στο σχολείο,

κάποιοι φίλοι προτείνουν
να πάρετε κοκαΐνη,

παίρνετε κοκαΐνη, τίποτα δε συμβαίνει.

Περνούν μήνες, κάτι σας υπενθυμίζει
τι έγινε την πρώτη φορά,

ένας έμπορος προωθεί κοκαΐνη,

και γίνεσαι εξαρτημένος,
και η ζωή σου έχει αλλάξει.

Στους αρουραίους, κάνουμε το ίδιο.

Ο συνάδελφός μου, Γκαλ Γιαντίντ,

εκπαιδεύει τα ζώα
να συνηθίσουν την κοκαΐνη,

μετά για ένα μήνα, καθόλου κοκαΐνη.

Μετά τους υπενθυμίζει το πάρτι
όταν είδαν την κοκαΐνη πρώτη φορά

με σύνθημα, τα χρώματα
του κλουβιού όταν είδαν κοκαΐνη.

Και τρελαίνονται.

Θα πιέζουν το μοχλό να παίρνουν κοκαΐνη

μέχρι να πεθάνουν.

Πρώτα διαπιστώσαμε ότι η διαφορά
μεταξύ αυτών των ζώων

είναι ότι κατά την ώρα
που τίποτα δε συμβαίνει,

που δεν υπάρχει κοκαΐνη γύρω,

το επιγονιδίωμά τους αναδιατάσσεται.

Τα γονίδιά τους επανα-σηματοδοτούνται
με διαφορετικό τρόπο,

και όταν το σύνθημα έρθει,
το γονιδίωμά τους είναι έτοιμο

να αναπτύξει αυτόν
τον εξαρτώμενο φαινότυπο.

Οπότε περιθάλψαμε αυτά τα ζώα με ουσίες
που είτε αυξάνουν τη μεθυλίωση του DNA,

που ήταν ο επιγενετικός
δείκτης που παρακολουθούσαμε,

ή μειώνουν τις επιγενετικές σημάνσεις.

Και βρήκαμε ότι αν αυξήσουμε τη μεθυλίωση,

αυτά τα ζώα τρελαίνονται ακόμα πιο πολύ.

Λαχταρούν περισσότερο την κοκαΐνη.

Αν ελαττώσουμε όμως τη μεθυλίωση του DNA,

τα ζώα δεν είναι πλέον εξαρτημένα.

Τα έχουμε επαναπρογραμματίσει.

Και μια θεμελιώδης διαφορά ανάμεσα
σε μια επιγενετική ουσία

και οποιαδήποτε άλλη ουσία

είναι ότι με τις επιγενετικές ουσίες,

ουσιαστικά αφαιρούμε
τα σημάδια της εμπειρίας,

και εφόσον φύγουν,

δεν επιστρέφουν εκτός
αν έχεις την ίδια εμπειρία.

Το ζώο πλέον είναι επαναπρογραμματισμένο.

Όταν λοιπόν επισκεφτήκαμε τα ζώα
30 με 60 μέρες αργότερα,

το οποίο σε ανθρώπινους όρους
είναι πολλά χρόνια ζωής,

δεν ήταν ακόμη εθισμένα
- από μια μόνο επιγενετική θεραπεία.

Οπότε, τι μάθαμε για το DNA;

Το DNA δεν είναι απλώς
μια ακολουθία γραμμάτων.

Δεν είναι ένα απλό σενάριο.

Το DNA είναι μια δυναμική ταινία.

Οι εμπειρίες μας γράφονται σε αυτήν
την ταινία, η οποία είναι διαδραστική.

Είναι σα να παρακολουθείς μια ταινία
της ζωής σου, με το DNA,

με το τηλεχειριστήριο.

Μπορείς να μετακινήσεις έναν ηθοποιό
και να προσθέσεις έναν ηθοποιό.

Και οπότε έχεις, παρά
την ντετερμινιστική φύση της γενετικής,

έχεις τον έλεγχο του τρόπου
που θα μοιάζουν τα γονίδιά σου,

και αυτό έχει ένα τεράστιο
αισιόδοξο μήνυμα

για τη δυνατότητα αντιμετώπισης
των θανατηφόρων ασθενειών

όπως ο καρκίνος, η ψυχική υγεία,

με μια νέα προσέγγιση,

κοιτάζοντάς τες ως κακή προσαρμογή.

Και αν μπορούμε να παρέμβουμε επιγενετικά,

[μπορούμε] να αντιστρέψουμε την ταινία
απομακρύνοντας έναν ηθοποιό

και στήνοντας ένα νέο διήγημα.

Αυτό που σας είπα λοιπόν σήμερα είναι

ότι το DNA είναι πραγματικά
συνδυασμένο από δύο συστατικά,

δύο στρώματα πληροφοριών.

Ένα στρώμα πληροφοριών είναι παλιό,

έχοντας εξελιχθεί από
εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.

Είναι σταθερό και πολύ δύσκολο να αλλάξει.

Το άλλο στρώμα πληροφορίας
είναι το επιγενετικό στρώμα,

το οποίο είναι ανοιχτό και δυναμικό

και θέτει μια διήγηση
που είναι διαδραστική,

που μας επιτρέπει να ελέγχουμε,
σε μεγάλο βαθμό, τη μοίρα μας,

να βοηθούμε τη μοίρα των παιδιών μας,

και να ελπίζουμε
να ξεπαστρέψουμε την ασθένεια

και σοβαρές προκλήσεις για την υγεία

που μαστίζουν την ανθρωπότητα
για πολύ καιρό.

Οπότε, παρόλο που καθοριζόμαστε
από τα γονίδιά μας,

έχουμε ένα βαθμό ελευθερίας

που μπορεί να θεσπίσει τη ζωή μας
σε μια ζωή υπευθυνότητας.

Σας ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)