Επιγενετική. DNA και γονιδειακή έκφραση.
Ας εξετάσουμε πιο προσεκτικά τον τρόπο που ενεργοποιούνται τα γονίδια.
Υπεύθυνοι γι’ αυτό μπορεί να είναι διάφοροι παράγοντες. Μόλις ένας χημικός αγγελιοφόρος (για παράδειγμα ένα νευροπεπτίδιο) από το εξωτερικό του κυττάρου περάσει την κυτταρική μεμβράνη, ταξιδεύει μέχρι τον πυρήνα όπου συναντά το DNA. Ο χημικός αγγελιοφόρος τροποποιεί ή δημιουργεί μια νέα πρωτεΐνη και στη συνέχεια το σήμα που μεταφέρει μεταφράζεται σε πληροφορία στο εσωτερικό του κυττάρου. Εισέρχεται στον πυρήνα του κυττάρου και αναλόγως με το περιεχόμενο της πληροφορίας της πρωτεΐνης ψάχνει για ένα συγκεκριμένο χρωμόσωμα (ένα τμήμα DNA που περιέχει πολλά γονίδια) μέσα στον πυρήνα (φανταστείτε μια εικόνα που ψάχνουμε ένα συγκεκριμένο βιβλίο στο ράφι της βιβλιοθήκης). Κάθε κλώνος καλύπτεται από μια πρωτεΐνη η οποία δρα ως φίλτρο ανάμεσα στις πληροφορίες που περιέχονται στον κλώνο του DNA και τις υπόλοιπες που βρίσκονται στο ενδοκυτταρικό περιβάλλον του πυρήνα. Προκειμένου να επιλεγεί ο κώδικας του DNA, πρέπει να αφαιρεθεί το περίβλημά του (ακριβώς όπως όταν επιλέγουμε ένα βιβλίο από το ράφι της βιβλιοθήκης, πρέπει να το ανοίξουμε πριν μπορέσουμε να το διαβάσουμε).
Ο γενετικός κώδικας του DNA περιέχει πληροφορίες που πρέπει να διαβαστούν και να ενεργοποιηθούν με σκοπό να δημιουργήσουν μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Μέχρι να συμβεί αυτό, το DNA βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση. Μοιάζει με μια αποθήκη κωδικοποιημένων πληροφοριών που πρέπει να ξεκλειδωθεί και να ανοίξει. Σκεφτείτε ότι το DNA είναι ένας κατάλογος με διάφορες δυνατότητες που περιμένει εντολές για να κατασκευάσει τις πρωτεΐνες εκείνες που ρυθμίζουν και διατηρούν κάθε πτυχή της ζωής.
Μόλις η πρωτεΐνη επιλέξει το χρωμόσωμα, το ανοίγει αφαιρώντας το εξωτερικό κάλυμμα γύρω από το DNA. Μια άλλη πρωτεΐνη ρυθμίζει και ετοιμάζει μια ολόκληρη γονιδιακή αλληλουχία μέσα στο χρωμόσωμα (σκεφτείτε το σαν ένα κεφάλαιο μέσα στο βιβλίο) η oποία πρέπει να διαβαστεί από την αρχή μέχρι το τέλος της. Όταν το γονίδιο αποκαλυφτεί και η πρωτεΐνη – κάλυμμα απομακρυνθεί και διαβαστεί, παράγεται ένα νουκλεϊκό οξύ που ονομάζεται ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) από τη ρυθμιστική πρωτεΐνη που διαβάζει το γονίδιο. Έτσι το γονίδιο ενεργοποιείται. Το RNA βγαίνει από τον πυρήνα του κυττάρου και προσκολλάται σε μια νέα πρωτεΐνη από τον κώδικα που φέρει το RNA. Ενώ ξεκίνησε λοιπόν από ένα σχέδιο με λανθάνον δυναμικό, βρίσκεται πλέον σε ενεργή έκφραση. Η πρωτεΐνη που δημιούργησε το γονίδιο μπορεί τώρα να κατασκευάσει, να συναρμολογήσει, να αλληλεπιδράσει, να αποκαταστήσει, να διατηρήσει και να επηρεάσει πολλές διαφορετικές πτυχές της ζωής ενός οργανισμού τόσο εντός του κυττάρου όσο και έξω από αυτό.
Με τον ίδιο τρόπο που ένας αρχιτέκτονας παίρνει όλες τις πληροφορίες που χρειάζεται προκειμένου να χτιστεί ένα οικοδόμημα από ένα σχέδιο, έτσι και το σώμα παίρνει όλες τις οδηγίες που χρειάζεται για τη δημιουργία σύνθετων μορίων που κρατούν το σώμα μας ζωντανό και σε λειτουργία από τα χρωμοσώματα του DNA. Προτού όμως ο αρχιτέκτονας διαβάζει το σχέδιο, πρέπει να το τραβήξει έξω από τον χάρτινο σωλήνα του και να το ξετυλίξει. Μέχρι τότε, οι πληροφορίες παραμένουν σε λανθάνουσα κατάσταση και περιμένουν να διαβαστούν. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και με το κύτταρο: το γονίδιο είναι αδρανές μέχρι να αφαιρεθεί το κάλυμμα πρωτεΐνης. Παρ’ όλο που ο κώδικας του DNA μας δεν αλλάζει ποτέ, μπορούν να γίνουν χιλιάδες συνδυασμοί, ακολουθίες και παραλλαγές σε ένα γονίδιο (όπως ακριβώς είναι δυνατοί χιλιάδες συνδυασμοί και ακολουθίες στα νευρωνικά δίκτυα του εγκεφάλου).
Στο σύνολο του ανθρώπινου γονιδιώματος υπάρχουν εκατομμύρια πιθανές επιγενετικές αλλαγές, γεγονός που προκαλεί πονοκέφαλο στους επιστήμονες. Το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Επιγονιδιώματος ξεκίνησε το 2003, όταν το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος πλησίαζε στο τέλος του. Βρίσκεται σε εξέλιξη στην Ευρώπη και ορισμένοι ερευνητές ισχυρίζονται ότι όταν ολοκληρωθεί, το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος θα μοιάζει με απλή εργασία για παιδιά του 15ου αιώνα!
Ξαναγυρίζοντας στο ζήτημα με το σχέδιο του DNA, γνωρίζουμε ότι μπορούμε να αλλάξουμε το χρώμα της κατασκευής, το είδος των υλικών που χρησιμοποιούμε, την κλίμακα της κατασκευής, ακόμη και την τοποθέτησή της πραγματοποιώντας απεριόριστο αριθμό παραλλαγών και μάλιστα χωρίς ποτέ να αλλάξουμε το πραγματικό αρχικό σχέδιο.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της επιγενετικής περιλαμβάνει τα πανομοιότυπα δίδυμα που μοιράζονται ακριβώς το ίδιο DNA. Αν υιοθετήσουμε την αντίληψη του γενετικού ντετερμινισμού – ότι δηλαδή όλες οι ασθένειες οφείλονται στα γονίδια – τότε τα πανομοιότυπα δίδυμα θα έπρεπε να εμφανίζουν ακριβώς την ίδια γονιδιακή έκφραση. Ωστόσο, δεν εκδηλώνουν πάντοτε τις ίδιες ασθένειες με τον ίδιο τρόπο και μερικές φορές στο ένα μπορεί να παρουσιαστεί μια γενετική ασθένεια που στο άλλο δεν θα εμφανιστεί ποτέ.
Τα δίδυμα μπορεί να έχουν τα ίδια γονίδια, αλλά διαφορετική έκφραση.
Μια ισπανική μελέτη απεικονίζει αυτό το γεγονός με εξαιρετικό τρόπο. Ερευνητές από το Εργαστήριο Επιγενετικής για τον Καρκίνο του Ισπανικού Εθνικού Κέντρου Έρευνας Καρκίνου στη Μαδρίτη εξέτασαν 40 ζεύγη πανομοιότυπων διδύμων ηλικίας από 3 ως 74 ετών. Ανακάλυψαν ότι τα δίδυμα μικρότερης ηλικίας που είχαν παρόμοιο τρόπο ζωής και πέρασαν περισσότερα χρόνια μαζί είχαν παρόμοια επιγενετική συμπεριφορά, ενώ τα δίδυμα μεγαλύτερης ηλικίας και κυρίως όσα είχαν διαφορετικό τρόπο ζωής και είχαν περάσει λιγότερα χρόνια μαζί, παρουσίασαν πολύ διαφορετική επιγενετική συμπεριφορά. Για παράδειγμα, οι ερευνητές βρήκαν 4 φορές μεγαλύτερη διαφορετική γονιδιακή έκφραση ανάμεσα σε ένα ζευγάρι διδύμων 50 ετών συγκριτικά με ένα ζευγάρι διδύμων 3 ετών. Όλα τα δίδυμα είχαν γεννηθεί με το ίδιο DNA ακριβώς, αλλά εκείνα που ακολούθησαν διαφορετικό τρόπο ζωής (και διαφορετικές ζωές γενικότερα) είχαν και πολύ διαφορετική γονιδιακή έκφραση – ειδικά με το πέρασμα του χρόνου.
Για να χρησιμοποιήσουμε μια άλλη αναλογία, τα ζευγάρια των μεγαλύτερων σε ηλικία διδύμων ήταν σαν 2 ακριβή αντίγραφα του ίδιου μοντέλου υπολογιστή. Οι υπολογιστές εξοπλίστηκαν με παρόμοιο λογισμικό, αλλά όσο περνούσε ο καιρός ο καθένας κατέβαζε πολύ διαφορετικά επιπλέον προγράμματα. Ο υπολογιστής (το DNA) παρέμεινε το ίδιο, αλλά αναλόγως με τα προγράμματα που έχει κατεβάσει (επιγενετικές μεταβολές) ο τρόπος λειτουργίας του διαφοροποιούνταν. Έτσι, όταν σκεφτόμαστε και αισθανόμαστε, το σώμα μας αντιδρά με έναν πολύπλοκο τύπο βιολογικών αλλαγών με αποτέλεσμα η κάθε εμπειρία να ωθεί γενετικές μεταβολές στο εσωτερικό των κυττάρων μας. Η ταχύτητα αυτών των αλλαγών είναι πραγματικά αξιοσημείωτη.
Μέσα σε μόλις 3 μήνες, μια ομάδα από 31 άνδρες με υψηλό κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του προστάτη κατάφερε να ρυθμίσει θετικά 48 γονίδια (τα οποία ως επί το πλείστον σχετίζονταν με την καταστολή όγκων) και αντίθετα να ρυθμίσουν αρνητικά 453 γονίδια (τα οποία ως επί το πλείστον σχετίζονταν με την ανάπτυξη όγκων) ακολουθώντας ένα εντατικό πρόγραμμα διατροφής και τρόπου ζωής. Οι άντρες που συμμετείχαν στη μελέτη που πραγματοποιήθηκε από τον δρα Dean Ornish του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια έχασαν βάρος, μείωσαν το λίπος στην κοιλιακή χώρα, την αρτηριακή τους πίεση και τα λιπίδια στο αίμα τους. Ο δρα Dean Ornish αναφέρει τα εξής: «Στην πραγματικότητα το ζήτημα δεν είναι τόσο η μείωση των παραγόντων κινδύνου ή η πρόληψη για να μην συμβεί κάτι δυσάρεστο. Οι αλλαγές συμβαίνουν τόσο γρήγορα, που δεν χρειάζεται να περιμένουμε χρόνια για να δούμε τα οφέλη».
Ακόμα πιο εντυπωσιακός είναι ο αριθμός των επιγενετικών αλλαγών που έγιναν κατά τη διάρκεια μιας περιόδου 6 μηνών, σύμφωνα με μια Σουηδική μελέτη που πραγματοποιήθηκε σε 23 ελαφρώς υπέρβαρους, υγιείς άντρες, οι οποίοι από την καθιστική ζωή που είχαν προηγουμένως ξεκίνησαν να παρακολουθούν μαθήματα αεροβικής γυμναστικής κατά μέσο όρο 2 φορές την εβδομάδα. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Λουντ ανακάλυψαν ότι οι άντρες είχαν αλλάξει 7.000 γονίδια – δηλαδή σχεδόν το 30% όλων των γονιδίων σε ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα! Αυτές οι επιγενετικές μεταβολές μπορούν ακόμη και να κληρονομηθούν από τα παιδιά μας και στη συνέχεια να περάσουν και στα εγγόνια μας (θα έχετε παρατηρήση ότι από υπέρβαρους γονείς έχουμε ένα υπέρβαρο παιδί ή την λαϊκή ρήση πριν παντρευτείς γνώρισε την μητέρα για να δεις πως θα γίνει).
Ο πρώτος ερευνητής που κατάφερε να το αποδείξει ήταν ο Michael Skinner, διευθυντής του Κέντρου Αναπαραγωγικής Βιολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον. Το 2005, ο Skinner ηγήθηκε μιας μελέτης κατά την οποία έγκυοι αρουραίοι είχαν εκτεθεί σε φυτοφάρμακα. Τα αρσενικά νεογνά των αρουραίων που είχαν εκτεθεί παρουσίασαν υψηλότερα ποσοστά υπογονιμότητας και μειωμένη παραγωγή σπέρματος, με επιγενετικές αλλαγές σε 2 γονίδια. Αυτές οι αλλαγές εμφανίστηκαν περίπου στο 90% των αρσενικών σε κάθε μία από τις επόμενες 4 γενιές (κατά τας γραφάς 7 γενεές –μπορεί κάτι να ξέρανε…), παρόλο που κανένας από αυτούς τους αρουραίους δεν είχε εκτεθεί ποτέ σε φυτοφάρμακα.
Οι εμπειρίες μας από το εξωτερικό περιβάλλον όμως, αποτελούν μόνο ένα μέρος του ζητήματος. Όπως γνωρίζουμε, ο τρόπος που αποδίδουμε νόημα σε αυτές τις εμπειρίες περιλαμβάνει έναν καταιγισμό σωματικών, πνευματικών, συναισθηματικών και χημικών αντιδράσεων που επίσης ενεργοποιούν τα γονίδια. Το πώς αντιλαμβανόμαστε και ερμηνεύουμε τα δεδομένα που λαμβάνουμε από τις αισθήσεις μας ως γεγονότα – ασχέτως αν αυτές οι πληροφορίες είναι όντως πραγματικές ή όχι – αλλά και το νόημα που τους δίνουμε προκαλεί σημαντικές βιολογικές αλλαγές σε γενετικό επίπεδο. Συνεπώς, τα γονίδιά μας αλληλεπιδρούν με τη συνείδησή μας με πολύπλοκο τρόπο.
Θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νόημα που δίνουμε εμείς στα πράγματα επηρεάζει συνεχώς τις νευρικές δομές που καθορίζουν αυτό που είμαστε σε μικροσκοπικό και εν τέλει σε μακροσκοπικό επίπεδο.
Η μελέτη της επιγενετικής θέτει το εξής ερώτημα: τι θα συνέβαινε αν δεν άλλαζε τίποτα στο εξωτερικό περιβάλλον σας; Τι θα συνέβαινε αν κάνατε τα ίδια πράγματα με τους ίδιους ανθρώπους ακριβώς την ίδια ώρα καθημερινά, αποκτούσατε τις ίδιες εμπειρίες και νιώθατε τα ίδια συναισθήματα που ενεργοποιούν τα ίδια γονίδια με τον ίδιο τρόπο; Θα μπορούσαμε να πούμε ότι όσο αντιλαμβάνεστε τη ζωή σας μέσα από το παρελθόν και αντιδράτε στις διάφορες καταστάσεις με τον ίδιο τρόπο σκέψης, οδηγήστε προς μια πολύ συγκεκριμένη, γενετικά προκαθορισμένη μοίρα. Επιπλέον, εκείνο που πιστεύετε για τον εαυτό σας, τη ζωή σας και τις επιλογές που κάνετε ως αποτέλεσμα αυτών των πεποιθήσεων συνεχίζει να στέλνει τα ίδια μηνύματα στα ίδια γονίδια.
Μόνο όταν το κύτταρο ενεργοποιηθεί με έναν καινούριο τρόπο, με νέα στοιχεία, μπορεί να δημιουργήσει χιλιάδες παραλλαγές του ίδιου γονιδίου και να οδηγηθεί σε μια νέα έκφραση πρωτεϊνών, πράγμα το οποίο θα επιφέρει αλλαγές στο σώμα σας. Ίσως να μην είστε σε θέση να ελέγξετε όλα τα στοιχεία του περιβάλλοντός σας, αλλά μπορείτε να διαχειριστείτε πολλές πτυχές του εσωτερικού κόσμου σας. Οι πεποιθήσεις σας, οι αντιλήψεις σας και ο τρόπος που αλληλεπιδράτε με το εξωτερικό περιβάλλον σας επηρεάζουν τον εσωτερικό σας κόσμο, δηλαδή τα κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι εσείς οι ίδιοι κι όχι οι προγραμματισμένες εκ των προτέρων βιολογικές σας λειτουργίες κρατούν τα κλειδιά για το γενετικό πεπρωμένο σας. Το ζήτημα είναι να βρεθεί το σωστό κλειδί που ταιριάζει στη σωστή κλειδαριά προκειμένου να απελευθερωθούν οι δυνατότητές σας.
Γιατί λοιπόν να μην αντιμετωπίζετε τα γονίδιά σας όπως πραγματικά είναι; Τα γονίδια σας μπορούν να σας προσφέρουν διάφορες προοπτικές, να γίνουν πηγές απεριόριστων δυνατοτήτων, ένα προσωπικό σύστημα εντολών. Στην πραγματικότητα δεν είναι τίποτα λιγότερο από ένα εργαλείο μετατροπών, το οποίο στην κυριολεξία σημαίνει «αλλαγή μορφής».
Συνέχεια… Η Ανατομία της σκέψης.
Λειτουργούμε βάσει συνήθειας. Κάνουμε περίπου από 60.000 ως 70.000 σκέψεις σε μία ημέρα και το 90% από αυτές είναι ακριβώς ίδιες με αυτές που είχαμε την προηγούμενη ημέρα.
