Genetisk forskning: Er vår helse arvelig?

For mange forskere er epigenetikk for tiden det mest spennende forskningsfeltet. Bare: De fleste har aldri hørt om det. Hva er det?

Susan Gasser: I tillegg til genomet, genene eller DNAet, inneholder cellene våre molekylær biologisk informasjon som kontrollerer genene. Ønsker en celle å lage nye celler, går den alltid videre begge deler? byggeplanene, så genene og instruksjonene, hvilke av disse tegningene som er brukt. Det er så å si en kobling mellom miljøet og gener, fordi det avgjør hvilke gener som er slått på og hvilke gener som er slått av. Til tross for det nesten identiske genomet, er mennesker veldig forskjellige, til og med identiske tvillinger med nøyaktig de samme genene. Epigenetikk bestemmer hva som gjør oss til et unikt individ. Det er formet av miljøet. Det er som et hus: genene er tegningene til et hus, men er det epigenomet som gjør huset unikt? fargene, interiøret, tapetet. Huset samhandler alltid med miljøet, det kan være skadet av en storm eller må males på nytt, vi kan møblere rommene på nytt, men det er fortsatt det samme huset.

Så vårt epigenom er mutabelt, i motsetning til genene?

Nettopp. Hva vi opplever, hva vi spiser, hva vi opplever kan bytte gener? via epigenetiske brytere på DNA som bestemmer om genet er aktivt eller ikke. Den tilfører eller fjerner bittesmå molekyler som metylgrupper. Eksterne påvirkninger kan endre disse epigenetiske markørene og dermed aktiviteten til individuelle gener i en mannsalder. Det vil si at det er et molekylært minne for opplevelsene våre. At vi reagerer på miljøet vårt er ikke nytt. Hva er nytt: Vi forstår hvordan bryterne fungerer, og hvordan cellen husker dem.

"Hvis jeg hadde visst hvor lenge jeg ville levd, ville jeg tatt bedre vare på kroppen min."

Et stort skritt fremover som vil forbedre helsen til mange mennesker, ikke sant?

Fremgang: ja, men forbedrer helsen: dessverre ennå ikke. Studier har vist at de som har lidd av en hungersnød eller bare mottatt lite mat i livmoren, senere har en tendens til å bli overvektige og har diabetes fordi de metabolske cellene er epigenetisk omprogrammert. Hva kan vi gjøre for å forhindre dette? Hvordan kan vi slå på de kjemiske bryterne på genene? Om noen år, forhåpentligvis, vil vi kunne bruke denne kunnskapen for å forhindre sykdom og ikke til å behandle den før den allerede har brutt ut.

Det gir oss mye ansvar for livene våre ...

Vi er alltid et produkt av vår oppførsel og genene våre. Spiser vi for mye, blir vi fete. Hvis vi beveger oss for lite, bremser metabolismen vår. Det er viktig at en usunn livsstil også kan ha varige ettervirkninger! Jeg hørte en gang en flott setning fra en hundreårs jazzmusiker: Hvis jeg hadde visst hvor lenge jeg ville leve, ville jeg tatt bedre vare på kroppen min. Dette er epigenetikkens budskap: vi vil alle leve lenger, og kroppene våre vil ha et minne om hva vi gjør nå og hva vi har gjort. Så du bør tenke godt gjennom de langsiktige konsekvensene av livsstilen din? spesielt ettersom levetiden er dramatisk utvidet. Barna født i dag lever i gjennomsnitt 82 år, foreldrene våre hadde en gjennomsnittlig levealder på 63 år. Men dette personlige ansvaret har også en positiv side: de som er født med en tendens til overvekt, kan unnslippe denne skjebnen, hvis han endrer livet, spiser annerledes eller trener mer.

Giver vi disse epigenetiske endringene videre til barna våre?

Normalt blir epigenetiske markører slettet under befruktning. Men noen gener blir bevart og gitt videre til avkommet. Så langt vet vi 15 eller 20 gener som gjør det, men det kan være flere.

Kan det være en motivasjonsgrunn til å leve sunnere, for å gjøre mer forebygging? Plutselig gjør vi ikke lenger bare for oss selv, men for våre barn og barnebarn.

Dette er en veldig viktig melding! Det er en overføring fra en generasjon til den neste. Dette er spesielt viktig for gravide fordi kostholdet deres under graviditet kan påvirke epigenomet til det nyfødte. Det er en veldig kjent studie av en befolkningsgruppe i Nord-Sverige etter andre verdenskrig. I denne landsbyen var det flere alvorlige vintre med lange sultperioder. Likevel ble barn født i tid. De hadde en betydelig høyere frekvens av hjerte- og karsykdommer senere. En forklaring er at noe endret seg i epigenomet i løpet av denne sultfasen og at denne endringen ble videreført.Vi vet at ingen genmutasjon var avgjørende fordi fenomenet berørte mange familier som ikke var relatert. Denne studien brukes ofte som et argument for å vise at vi påvirker barnebarnas liv med vår livsstil.

Graviditet er åpenbart en veldig følsom periode når det gjelder epigenetiske forandringer ...

Overdreven inntak av kosttilskudd som folsyre kan påvirke epigenomet, vet vi fra musestudier. I spesielle musestammer endret pelsfargen seg på grunn av epigenetiske forandringer forårsaket av folsyre. Vi vet ennå ikke hva annet som er mulig, men vi vet at en sunn livsstil kan ha innvirkning på livet til avkommet.

Endrer epigenetics medisin også?

Med epigenetiske markører vil vi kunne diagnostisere sykdommer mer nøyaktig og kanskje utvikle nye behandlinger. Det menneskelige genomet er fullstendig dekryptert, de fleste gener er kjent i sin struktur og funksjon og har en høy grad av enighet hos alle mennesker: vi er 99,98 prosent identiske. Det tar mange år å finne genene som er forskjellige og forårsaker sykdom. Alle av oss kan nå sekvensere genomet vårt, byggeplanen for våre liv, for noen tusen euro.

Har du undersøkt det i saken din?

Nei, fordi denne informasjonen sjelden gir oss entydige svar, fordi vi alltid har to gener, en fra faren og en fra moren, og vi vet aldri om det sunne eller muligens patogene genet er dominerende. Det er veldig sjelden å arve en mutasjon som forårsaker sykdom fra begge foreldrene. Bare en epigenetisk analyse forteller deg hvilket gen som er på. Ren gensekvensering kan unødvendig skremme oss hvis vi har en mutasjon i oss, men det har ingen effekt fordi genet blir lagt ned. Først når vi kjenner genomet og epigenomet, kan vi komme med veldig nøyaktige forutsigelser om for eksempel en mutasjon øker risikoen for å utvikle brystkreft. Denne informasjonen kan allerede fås, men den koster mer enn 100 000 euro.

Men det er mulig?

Ja, og i fremtiden vil denne prisen gå ned. Og selvfølgelig vil vi forstå bedre og bedre hva epigenomet betyr. Med informasjon fra genomet og epigenomet, vil legene kunne diagnostisere bedre hva vi mangler og hvilken behandling som er passende.

Hva er det for oss?

For eksempel lider et stort antall kinesere av hepatitt C-infeksjon. Behandling med interferon er kostbar og har sterke bivirkninger. I tillegg er det bare halvparten av personene som reagerer på stoffet, og du vet ikke hvorfor det er det. Så en stor andel av pasientene lider av smertefulle bivirkninger av et medikament som er dyrt og ikke kan hjelpe. Med en epigenetisk profil kan vi kanskje finne ut hvorfor det fungerer på noen mennesker og ikke på andre, og da bare på de som behandler det som å ha effekt. Medisinen blir mer spesifikk, individuell, intelligent, det er det vi kaller personlig medisin. Ikke bare vil vi identifisere sykdommer, men vi vil også se på den genetiske og epigenetiske profilen som forteller oss hvordan vi reagerer på behandlinger.

Når blir det?

Om fem til ti år, tidligere for noen kreftformer. I løpet av fem år vil vi kunne identifisere tumorens genetiske og epigenetiske fingeravtrykk for mange kreftformer. Neste trinn er å utvikle mer effektive medisiner. Epigenetisk profilering vil også tillate farmasøytiske selskaper å velge pasienter i kliniske studier som medikamentet vil passe til.

Har arbeidet ditt og forskningen endret deg og livsstilen din?

Ja, jeg er mye mer klar over risikoen for en usunn livsstil. Og det er derfor jeg er mer oppmerksom på meg selv.

Susan Gasser, født i 1955 i USA, er professor i molekylærbiologi. Hun leder Friedrich Miescher Institute ved University of Basel og er medlem av Science and Technology Council of the European Commission.

Andreas forteller om hvorfor det er så viktig å forske (Kan 2024).