Епігенетика, або коли навколишнє середовище впливає на гени - Ле Темпс
здоров'я
Стрес, дієта, вплив пестицидів ... Умови життя впливають на роботу наших генів та на появу хвороб. У двох останніх книгах розглядається значення епігенетики - дисципліни, яка прагне зрозуміти вплив набутих знань на вроджені
Довгий час ми думали, що наша доля записана в наших генах. Насправді ми набагато більше, ніж це. Якість нашого життя, дієта, вплив тютюну, стрес, пестициди ... всі ці параметри здатні впливати на функціонування клітин, які нас складають. Іноді протягом кількох поколінь. Ця складна, але надзвичайно перспективна область досліджень є епігенетичною.
«Окрім генетики, епігенетика, безумовно, є одним з найважливіших відкриттів за останні двадцять років у галузі біології, пише Жоель де Росне, французький учений (колишній дослідник і викладач в Массачусетському технологічному інституті, колишній директор з досліджень Інституту Пастера) у своїй останній праці "La symhonie du vivant", як епігенетика змінить наше життя (Ред. Les tie qui Libéré). Недавні дослідження показали, що програма ДНК може бути виражена, загальмована або модульована поведінкою живих істот. Також виявляється, що низка захворювань пов'язана з епігенетичними змінами. Тому вивчення епігеному та його регуляції є важливим для розуміння "гарного здоров'я".
Апаратне та програмне забезпечення
Зображено людський геном можна порівняти з «апаратною» частиною комп’ютера. "Гени схожі на закодовану інформацію, яка визначає загальні риси людини, фізичні аспекти та особливості", - пояснює Аріане Джакобіно, дослідник та лікар-терапевт кафедри генетичної медицини в університетських лікарнях Женеви та автор книги "Чи можемо ми". гени? Епігенетика (Під ред. Сток). Епігеном, зі свого боку, є частиною "програмного забезпечення", цього набору програмного забезпечення, яке контролює операції і здатне модулювати експресію генів - робити їх активними або навпаки мовчати - без модифікації послідовності. ДНК.
Епігенетичні механізми, наприклад, необхідні для розвитку ембріона, щоб забезпечити диференціацію клітин. Вони також пояснюють, чому однояйцеві близнюки, які мають однаковий генетичний склад, можуть мати морфологічні варіації або різну сприйнятливість до хвороб. Вони також проливають світло на те, чому певні бджоли, у яких при народженні однакова ДНК, стають матками та іншими робітниками, лише майбутні шари годуються маточним молочком.
Епімедицини
Епігенетичні зміни, що у тисячу разів частіше, ніж мутації ДНК, є основою біологічного різноманіття. Але вони також можуть сприяти розвитку та прогресуванню хвороб. Це особливо стосується раку, аномалій епігенома, які можуть призвести до активації певних онкогенів або, навпаки, до інгібування генів супресорів пухлини.
Однак ми знаємо, що епігенетичні знаки, на відміну від генетичних змін у ДНК, є потенційно оборотними. Що робить їх цікавими терапевтичними цілями. "Це є причиною того, чому лікування проти деяких видів раку було розроблено для впливу на епігенетичні фактори з метою усунення аномальних міток", - зазначає Ізабель Мансуй, професор Цюріхського університету та ETHZ, керівник лабораторії нейроепігенетики. Потім їх називають епідругами або епімедицинами. В даний час розроблено два основних сімейства молекул. Проблема: їм все ще не вистачає специфіки дії, що може зробити їх токсичними для організму.
Роль епігенетики також широко вивчається у розвитку нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера та Паркінсона; метаболічні процеси, такі як діабет 2 типу та ожиріння, а також при розвитку психічних станів, таких як депресія та розлади особистості. "Краще розуміння функціонування появи цих патологій епігенетичними факторами, безсумнівно, сприяло б різним діагностичним підходам і, можливо, розробці нових методів лікування", сподівається Ізабель Мансуй.
Вплив навколишнього середовища
Хоча процеси, за допомогою яких вплив навколишнього середовища порушує епігеном, ще не до кінця вивчені, відомо, що багато факторів мають позитивний чи негативний вплив на гени. Наприклад, їжа за своєю кількістю та якістю може впливати на молекули, необхідні для функціонування епігенетичної механіки. Деякі експерименти також показали, що інтенсивні тренування у спортсменів високого рівня можуть спричинити епігенетичні зміни, наслідком чого є полегшення занять спортом.
Зв'язок між тривалим впливом пестицидів чи ендокринних руйнівників та появою епігенетичних змін також, як видається, все більше встановлюється, тим самим відкриваючи шляхи пояснення прогресування чоловічого безпліддя. “Однак ми не рівні перед подібним оточенням, стриманим Аріане Джакобіно. У нас, звичайно, є деякий простір для маневру, але це все ще пов’язано з нашим генетичним походженням. Ось чому різні штами мишей не реагують однаково на пестицид, інакше людина, яка курить все життя, не обов’язково розвиває рак легенів ".
Спадкова передача
Кілька досліджень також продемонстрували передачу певних епігенетичних змін наступним поколінням. І це, навіть незважаючи на те, що механізми перепрограмування, призначені для знищення набутих епігенетичних знаків, систематично відбуваються після запліднення, зокрема.
У своїй лабораторії Ізабель Мансуй вивчає на мишах довготермінові наслідки психологічних травм у дитинстві: «У зрілому віці ці тварини виявляють зміни в своєму епігеномі в багатьох тканинах, і такі симптоми, як депресія, асоціальна поведінка, більше ризикують, а також порушення обміну речовин. Ми спостерігали, що ці порушення також були виявлені у їх нащадків аж до третього, а то й четвертого покоління, хоча останнє не зазнавало жодних травматичних подій ".
Наявність таких спадкових механізмів могло б пояснити, чому в деяких сім'ях продовжується безліч захворювань, що виникають внаслідок життєвого досвіду, включаючи психічні захворювання. Те, що класична генетика ще не з’ясувала.