Моше Шиф Досвід раннього життя відображений у ДНК TED Talk Субтитри та
на цьому виді світлової науки ".
І він почав мені говорити, що щури, як і люди, дуже по-різному лижуть своїх пташенят. Деякі самки роблять це багато, інші дуже мало, і більшість знаходяться посередині. Цікавою частиною є простеження еволюції пташенят до зрілості протягом періоду, еквівалентного людським рокам, ще довго після смерті матері. Вони абсолютно різні. Ті, кого багато лизали і про них піклувались, так, ті, кого багато лизали і піклувались, не зазнають стресу. Вони мають різну сексуальну поведінку. Вони мають інший спосіб життя, ніж ті, хто не отримував особливої турботи від матері.
Тож після цієї зустрічі я почав думати: це магія? Як це працює? Генетики хотіли б, щоб ви думали, що, можливо, у самки був ген "поганої матері", що спричинило стрес у її дитинчат, а потім передавалося з покоління в покоління. Все генетично детерміноване. Або це може бути щось ще?
З щурами ми можемо задати це питання і знайти відповідь. Тож я зробив експеримент з перехресним усиновленням. В принципі, щурячих щенят слід відокремлювати при народженні та давати два типи усиновлювачів. Не своїм справжнім матерям, а тим, хто про них піклуватиметься: самкам, які багато вилизують, і самкам, які мало вилизують. Навпаки стосується пташенят, у яких були матері, які трохи облизували. Чудовим результатом було те, що не мало значення, який ген ви успадкували від матері. Характеристику цих щурів визначала не біологічна мати, а мати, яка доглядала за ними. То як це все-таки працює?
Я епігенетик. Мене цікавить маркування генів хімічних маркерів під час ембріогенезу - періоду, проведеного в утробі матері, коли вирішено експресувати гени в кожній тканині. Наприклад, різні гени експресуються в мозку, печінці та очах. Тоді ми запитали себе: чи можливо, щоб мати якось перепрограмувала гени свого потомства своєю поведінкою? Я присвятив проекту 10 років і виявив, що існує каскад біохімічних подій, завдяки яким лизання, турбота та інтерес матері перетворюються на біохімічні сигнали, що надходять до ядра та ДНК, які вони програмують по-різному. Звідси тварина може підготуватися до життя: чи буде життя суворим? Чи буде багато їжі? Чи буде багато котів і змій навколо чи я буду жити в багатому районі, де мені залишається лише бути добрим і ввічливим, щоб мене прийняло суспільство? Тепер ви можете зрозуміти, наскільки важливий цей процес у нашому житті.
Ми успадковуємо нашу ДНК від наших предків. ДНК давня. З часом він еволюціонував. Але ДНК не говорить, чи народитесь ви в Стокгольмі, де дні довгі влітку, а взимку короткі, чи в Еквадорі, де день цілий рік дорівнює ночі. І це дуже впливає на нашу фізіологію. Ми припускаємо, що, можливо, те, що відбувається на початку життя, тобто ті сигнали, які надходять до матері, повідомляє дитині, в якому соціальному середовищі вона буде жити. Якщо це буде суворо, то воно буде неспокійним і стресовим, якщо це буде комфортне середовище, то доведеться бути іншим. Це буде світ з великою кількістю або мало світла? Це буде світ, в якому буде багато їжі чи мало їжі? Якщо навколо немає їжі, вам було б добре навчити свій мозок кулінарним надмірностям при вигляді їжі або зберігати у вигляді жиру кожен шматок вашої їжі.
Поки що так добре і красиво. Еволюція вибрала це, дозволила нашій фіксованій і древній ДНК динамічно функціонувати в нових умовах життя. Але іноді все може піти не так: наприклад, якщо ви народилися в бідній родині, і прикмети такі: "краще набий собі, краще їж все, що знайдеш". Але ми, люди і наш мозок, еволюціонували і робили еволюцію все швидше і швидше. Тепер ви можете їсти в Макдональдсі за долар. Тому навчання, отримане від наших матерів, виявляється непродуктивним. Навіть ті тренування, які повинні були утримати нас від голоду та голоду, спричинять ожиріння, серцево-судинні проблеми та метаболічні захворювання. Ідея про те, що гени можуть бути позначені нашим досвідом, а особливо раннім досвідом, може дати нам об’єднуюче пояснення як здоров’ю, так і хворобам.
Але чи дійсно це лише для щурів? Проблема в тому, що ми не можемо перевірити це на людях, з етичних міркувань ми не можемо піддавати дітей випадковій напасті. Отже, якщо у бідної дитини розвивається певна риса, ми не можемо знати, чи була вона зумовлена бідністю або тим фактом, що бідні люди успадкували зламані гени. Генетики спробують сказати вам, що бідні люди бідні, тому що їх гени роблять їх бідними. Епігенетика скаже вам, що бідні люди перебувають у несприятливому середовищі або поганому середовищі, що визначає той фенотип, що характерний.
Наступним кроком було вивчення наших близьких двоюрідних братів, мавп. Мій колега Стівен Суомі виховував мавп двома різними способами: він відокремив мавпочку від матері і доручив її няні, яка була сурогатною матір’ю. Тож у цих мавп була не мати, а няня. Інших мавп виховували їх звичайні природні матері. А коли досягли повноліття, вони були зовсім іншими. Мавпи, у яких була мати, не хотіли алкоголю, вони не були сексуально агресивними. Ті, хто не мав матері, були агресивними, стресовими та алкогольними. Ми розглянули їх ДНК при народженні, щоб побачити: чи можна матері визначати мічення генів? Це може залишити слід на ДНК матері?
На малюнку ми маємо двотижневих мавп, і те, що ви бачите, це сучасний метод, за допомогою якого ми вивчаємо епігенетику. Ми можемо ідентифікувати хімічні маркери, які ми називаємо маркерами метилювання, на ДНК з роздільною здатністю кожного нуклеотиду. Ми можемо нанести на карту весь геном. Тепер ми можемо порівняти мавпу, у якої була мати, та мавпу, яка не мала. І це візуальне уявлення. Тут ви бачите, що більш метильовані вії червоніють. Гени зі зниженим метилюванням мають зелений колір. Ви бачите, що багато генів змінюється, бо відсутність матері - це не ізольована річ, це все позначається; сигнали повідомлятимуть, як виглядатиме ваш світ, коли ви станете дорослим. Ви бачите, що дві групи мавп можуть дуже добре відрізнятися одна від одної. Як рано починається цей процес? Мавпи не знали своїх матерів, тому мали соціальний досвід. Ми можемо відчути свій соціальний статус навіть тоді, коли народимось?
У наступному експерименті ми проаналізували плаценти мавп, які мали різний соціальний статус. Цікавим у соціальному статусі є те, що він міститься у всьому живому, живі істоти встановлюються в ієрархіях. Перша мавпа - бос, а четверта мавпа - слуга. Якщо посадити чотирьох мавп у клітку, ви завжди знайдете начальника та слугу. І цікаво, що перша мавпа набагато здоровіша за четверту. Якщо їх посадити в клітку, перша мавпа не буде їсти занадто багато. Четверта мавпа з’їсть [багато]. І те, що ви бачите тут, у цій схемі метилювання, - це різке розділення при народженні тварин із високим соціальним статусом або без нього.
Отже, ми народилися вже знаючи соціальну інформацію, і ця інформація не є хорошою чи поганою, вона просто готує нас до життя, тому що ми повинні бути біологічно запрограмовані по-різному залежно від високого чи низького соціального статусу.
Але як це можна вивчити на людях? Повторюю, ми не можемо експериментувати, ми не можемо піддавати людей нещастям. Але Бог робить експерименти на людях, і це називається стихійними лихами.
Одна з найстрашніших катастроф в історії Канади обрушилася на провінцію Квебек. Це крижана буря 1998 року. Електрична мережа була паралізована через кригу, навіть коли температури в середині цієї зими досягали від -20 ° C до -30 ° C. Тієї зими її пережили і деякі вагітні жінки. Моя колега Сюзанна Кінг стежить за їхніми дітьми вже 15 років.
Що сталося, так це те, що стрес зростав, і в цьому випадку ми мали об'єктивні вимірювання напруги: «Як довго у вас закінчилася електрика? Де ви провели час? У квартирі свекрухи чи в заміському будинку? Все це було інтегровано в шкалу соціального стресу. А зараз запитайте себе: як виглядали діти? Здається, що зі збільшенням факторів стресу все більше і більше дітей розвивають аутизм, метаболічні та аутоімунні захворювання. Я наніс на карту метилювання, і знову ви бачите, як зелені вії червоніють із збільшенням стресу, і навпаки, червоні стають зеленими, а геном повністю перепрограмований через стрес. Якщо ми зможемо запрограмувати вії,
якщо ми не просто раби історії генів, якщо їх можна запрограмувати, чи можемо ми їх також депрограмувати? Оскільки епігенетичні причини можуть спровокувати такі захворювання, як рак, метаболічні захворювання та психічні проблеми. Поговоримо про кокаїнову залежність.
Кокаїнова залежність - це жахлива ситуація, яка може спричинити смерть та загибель людей. Ми задали питання: чи не могли б ми перепрограмувати залежний мозок тварини, щоб він більше не був залежним? Ми використовували шаблон звикання, який повторює те, що відбувається з людьми. Наприклад, ви навчаєтесь у середній школі, деякі однолітки закликають вас вживати кокаїн, ви приймаєте, нічого не відбувається. Минають місяці, щось нагадує вам про той перший раз, дилер пропонує вам кокаїн, ви стаєте залежним і ваше життя змінилося. Те саме робимо з щурами.
Мій колега Гал Ядид звикає до цих тварин з кокаїном, потім місяць не дає. А потім він нагадує їм про вечірку, де вони вперше побачили кокаїн, сигналом, схожим на кольори клітини, в якій вони бачили кокаїн. А потім вони божеволіють. Натискайте кнопку, щоб отримати кокаїн, поки я не помру. Я дійшов висновку, що різниця між цими тваринами полягає в тому, що в той період, коли нічого не відбувається, коли навколо немає кокаїну, їх епігеном перепрограмується. Їхні гени знову позначаються по-іншому, і коли з’являється сигнал, їх геном готовий до розвитку цього залежного фенотипу. Ми давали тваринам препарати, які збільшують метилювання ДНК,
тобто спостережуваний епігенетичний маркер, або для зменшення епігенетичних маркерів. Ми з’ясували, що якщо ми активізуємо процес метилювання, тварини зійдуть з розуму. Вони жадали кокаїну. Але якби ми зменшили метилювання ДНК, тварини більше не були б залежними. Я переніс їх на розклад. Принципова відмінність епігенетичного препарату від будь-якого іншого препарату полягає в тому, що за його допомогою ми усуваємо ознаки досвіду, і як тільки вони зникають, вони не повернуться, якщо ви не повторите досвід. Зараз тварина перепрограмовано. І коли ми повернулися перевіряти через 30 днів, через 60 днів, тобто еквівалент багатьох років людського життя, це все ще не викликало звикання - це при одному епігенетичному лікуванні. Отже, що я дізнався про ДНК?
ДНК - це не просто рядок літер, це не просто сценарій. ДНК - це динамічна плівка. Наш досвід трансформується у фільм, інтерактивний. Це як перегляд фільму свого життя з ДНК, пультом дистанційного керування в руці. Ви можете видалити або додати актора. Отже, незважаючи на детерміновану природу генетики, ви контролюєте зовнішній вигляд своїх генів, і це надзвичайно оптимістичне повідомлення завдяки здатності боротися з найбільш загрозливими захворюваннями, такими як рак та психічні захворювання, за допомогою нового підходу, який розглядає хворобу як дезадаптацію. І якщо ми втручаємось засобами епігенетики, ми можемо зняти фільм, лише усунувши актора та поставивши нову історію. Сьогодні я сказав вам, що наша ДНК
вона складається з двох елементів, двох шарів інформації. Інформаційний шар є древнім, результатом мільйонів років еволюції. Це виправлено і дуже важко змінити. Інший - це епігенетичний шар, відкритий та динамічний шар, той, який ставить інтерактивну історію, що дозволяє нам контролювати значну частину своєї долі, допомагати долі наших дітей і, можливо, перемагати важкі хвороби та проблеми, з якими так стикається людський вид. разів. Отже, незважаючи на те, що ми підпорядковані своїм генам,
у нас є певна міра свободи, яка може привести нас до відповідального способу життя. Дякую.