Что там «над» генами, или Как повлиять на наследственность своих внуков

Сегодня я собираюсь рассказать вам про эпигенетику (epigenetics). Ну не пугайтесь так сразу, ничего сверхсложного втюхивать я не буду. Просто хочу вам рассказать, почему ваше отражение в зеркале зависит от того, что ела ваша бабушка, и каким образом содержимое вашего холодильника может сказаться на внешнем виде ваших внуков (которых у вас еще нет).

Ну знаете, как бывает:
— Нюра, ты чего-то бледная. Заболела, что ли?
— Да сердце что-то прихватило. Инфаркт, наверное, скоро будет. Наследственность, понимаешь, у меня плохая. У бабушки был инфаркт, и у мамы сердце постоянно колет. Вот и Косте моему те же гены достались. То и дело в больницу с ним ездим…
— Да, плохо дело. Против генов не попрешь. Полечися ты, Нюра, полечись…

Что и говорить, любит наш народ свалить все на наследственность и… полечиться. Я тоже любила когда-то, пока не взяла верх любознательность, а вместе с ней и желание до всего докопаться. Так правда ли это, что «против генов не попрешь?»

Чтобы ответить на этот вопрос, придется залезть в достаточно новое направление современной науки — эпигенетику. Ну, что такое генетика, вы знаете, а вот что значит приставка «эпи» и зачем ее туда приставили? «Эпи» (epi) в переводе с греческого означает «выше». То есть получается, что есть что-то выше генетики? Что-то, что управляет нашими генами? Ага, получается, что есть.

Не знаю, помните ли вы, как устроена ДНК? Не помните? Ничего, я тоже до прошлой недели не помнила. Сейчас объясню, как смогу. Нить ДНК — очень длинная, поскольку несет огромное количество информации. Дабы сэкономить место, эта нить наматывается на гистоновые белки (почти как электрический кабель на барабан). Вся вместе эта конструкция (кабель и барабан) называется хроматин. Именно там хранится вся важная информация для клеток: что делать и во что превращаться. Прямо как тайная книга знаний. Но это не все. Согласно эпигенетике, эта самая книга может быть открыта, а может быть закрыта. То есть клетка может прочитать эту закодированную информацию, а может и не прочитать. Все зависит от так называемых эпигенетических меток (epigenetic marks), которые сидят поверх хроматина (того самого кабеля ДНК с барабаном) и решают, позволить ли клеткам прочитать закодированную информацию. И если нет, дают указание: «Сим-сим, закройся! Пусть эта книга знаний навсегда останется тайной». Или что-то вроде этого. В общем, дорогие мои, на кабель ДНК с белковым барабаном мы повлиять особо не можем (что уж написано в книге знаний, то написано), зато, как выясняется, в наших руках — повлиять на эпигенетические метки, которые решают, открыть нам эту книгу или нет. Аллилуйя!

Вот, например, американскими учеными был проведен такой эксперимент в 2003 году. Взяли мышку с геном, называемым «агути» (agouti). Ген этот, надо сказать, наипротивнейший, так как делает мышей исключительно толстыми, склонными к раку и диабету и к тому же дает им ужасный желтый окрас. В общем, любая нормальная мышь с удовольствием бы от этого гена избавилась. И вот что сделали ученые. Когда мышь была беременна потомством, они поменяли ей диету и включили разного рода пищевые добавки (фолиевую кислоту, витамин В12 и др.). Эти пищевые добавки позволили накопить у мыши специальные эпигенетические метки и выключить ген агути у ее потомства. В итоге мышата родились здоровыми, с нормальным весом и обычным коричневым цветом. Таким образом, несмотря на то, что мама и детки имели идентичный генетический материал на уровне ДНК, правильная диета во время беременности помогла повлиять на внешний вид мышат. Эпигенетические метки сделали свое дело и выключили злополучный ген («сим-сим, закройся»). Именно поэтому так важно правильно питаться во время беременности, и именно поэтому наблюдается корреляция между неправильным питанием матери и плохим здоровьем малышей (ожирение, сердечно-сосудистые заболевания).

Не так давно выяснилось, что эти эпигенетические метки передаются не только от беременной матери зародышу, но и из поколения в поколение (хотя некоторые все еще спорят на эту тему). Так, например, учеными в Швеции и Англии было доказано, что мужчины, которые начали курить до 11 лет (до начала полового созревания), производили на свет сыновей с повышенным весом. А при исследовании мужчин, переживших голод в прошлом веке, выявилась связь между скудным питанием дедушек и повышенной смертностью их внуков. Так что, дорогие мужчины, вас эпигенетика тоже касается. Не валите все на беременную жену и следите за своим питанием и уровнем стресса. От вашего образа жизни зависит каким будет здоровье ваших детей и внуков. Совсем недавно, например, появились данные, что люди, чьи предки пережили Холокост, наследовали нарушенный гормональный фон (а именно, пониженный уровень «гормона стресса» кортизола, что является признаком посттравматического синдрома). А это значит, что физиологические последствия войны были благополучно переданы в следующее поколение.

Впрочем, не будем о грустном, и давайте лучше поговорим про… любофф. Как я уже говорила, эпигенетические метки могут включать и выключать гены по собственному усмотрению. Но иногда они выключают гены, которые нам очень даже полезны. Вот, например, у крыс…(извините, что я любовь с крысами соединяю, но что делать, когда все эксперименты, в основном, на грызунах проводятся)… так вот у крыс имеется очень полезный ген, ответственный за глюкокортикоидные рецепторы в мозге. Чем больше этих рецепторов у грызуна, тем лучше он справляется со стрессом. Когда крысята рождаются, этот ген может не работать из-за присутствия специальных эпигенетических меток, которые сидят сверху и приказывают держать «книгу знаний» закрытой. Но… если мать не бросает крысят в первую неделю после родов, а тщательно заботится и вылизывает их, то эти эпигенетические метки убираются сами собой. В итоге нужный ген включается, и крысята вырастают спокойными и хорошо приспособленными к окружающей среде. А вот если мать игнорирует свое потомство, то эти эпигенетические метки никуда не деваются, ген продолжает не работать, и крысята вырастают нервными и неприспособленными к стрессовым ситуациям. В общем, чем больше мать заботится о своем зубастом потомстве в первую неделю после рождения, тем здоровее и спокойнее это самое потомство делается на всю оставшуюся жизнь. Так что питание питанием, а забота и внимание еще важнее: любовь родителя может повлиять на проявление того или иного гена у малыша.

Как вам информация? Лично меня прибило к дивану от чувства ответственности за всех своих гипотетических детей, внуков и правнуков. Пошла перебирать содержимое холодильника и пересматривать образ жизни…

А если серьезно, то эпигенетика открывает совершенно новые горизонты в науке и дает надежду победить такие болезни, как рак. Ведь до настоящего времени главным способом победить рак было убить злокачественные клетки. Но в человеческом организме, как правило, имеются собственные гены, способные подавить опухоль; просто вокруг них могут присутствовать эпигенетичекие метки, которые выключают эти гены. А вот представьте, что ученым однажды удастся убрать эти метки и заставить наши гены работать как надо. Тогда есть вероятность, что болезнь уйдет сама собой. Это же будет переворот в медицине! Я так понимаю, что главная сложность заключается в том, как разработать лекарство, которое будет убирать только «плохие» метки и оставлять при этом «хорошие».

Одним словом, у нас еще все впереди. А пока… давайте пересмотрим содержимое своего холодильника и своей жизни.

Источник вдохновения:
Главным источником вдохновения для этой статьи была вот эта лекция:
TED talk: Courtney Griffins “Epigenetics and the influence of our genes”. Девушка все прекрасно объясняет.
А тем, кто ищет мотивацию и любит лекции повеселее, я советую посмотреть вот это выступление:
TED talk: Pamela Peeke “Epigenetic transformation – you are what your parents ate”