Epigenetyka stała się niebezpiecznie modna

Od momentu, w którym plemnikowi udaje się wniknąć do komórki jajowej, geny (odcinki naszego DNA, które w ostatecznym rachunku tworzą białka) pracują razem nad splataniem niezbędnych dla życia składników. Wymaga to doskonałej koordynacji. Mimo że każda komórka w twoim ciele (poza czerwonymi krwinkami) ma twój kompletny kod genetyczny, nie każdy gen jest “włączony” na raz w całym ciele. Jak wyjaśnia Mark Ptashne, profesor katedry biologii molekularnej im. Ludwiga w Memorial Sloan-Kettering Cancer Center w Nowym Jorku:

Rozwój organizmu od zapłodnionego jajeczka jest napędzany głównie przez działanie białek regulatorowych o nazwie czynniki transkrypcyjne. W następujących po sobie falach i zestawach te białka wiążą specjalne sekwencje DNA – zwane sekwencjami cis-regulatorowymi – związanymi z określonymi genami i zachęcają (aktywują) lub zniechęcają (hamują) transkrypcję na mRNA w tych genach (2–4).

Czynniki transkrypcyjne, które wspomina Ptashne, w znacznej mierze zapewniają, że geny poprawnie ulegają ekspresji. Nieskoordynowana, równoczesna ekspresja genów byłaby podobna do pisania tego artykułu przez uderzanie we wszystkie litery (geny) na klawiaturze równocześnie; wynikiem byłaby niedająca się odczytać sałata słów (lub białek). Wpisywanie liter w skoordynowanej sekwencji, tak samo jak skoordynowana ekspresja genów, pozwala na budowanie sensownych słów, zdań i akapitów (białek).  

Co to ma wspólnego z naukami społecznymi? Rozważmy przełomowe badanie przeprowadzone w 2004 r. i opublikowane w “Nature Neuroscience”, które praktycznie rozpoczęło dyskusję o epigenetyce trans-pokoleniowej. Autorzy analizują, czy różne style wychowania mogą wpłynąć na reakcje potomstwa na stres. Wyniki sugerują, że różne typy wychowania uczestniczących w badaniu matek odbiły się na rozwoju niemowląt przez bezpośrednie majstrowanie z ich ekspresją genów. Tak więc: nasze doświadczenia – takie jak sposób, w jaki traktują nas rodzice – mogą zmienić ekspresję naszych genów, wpływając w ten sposób na nasz rozwój fizyczny i psychiczny. Ważniejszą jednak implikacją było to, że te epigenetyczne „markery” w genomie mogą także zostać przekazane przyszłym pokoleniom (stąd przydomek „trans-generacyjne”).

Wielu badaczy nauk społecznych uznało, że te wyniki potwierdziły słuszność ich poglądów, zakładając, że reprezentują one triumf “społecznego” nad “biologicznym”. Prawdziwa natura takich wyników powinna jednak wzywać do ostrożności. W opublikowanym w tym roku posłowiu do swojej tour de force z 2002 r., Tabula rasa, psycholog z Harvardu, Steven Pinker, przypomina, dlaczego nie powinniśmy beztrosko wskakiwać na platformę epigenetyki trans-pokoleniowej:  

Bańkę epigenetyczną nadyma także zestaw autentycznie zaskakujących wyników, a mianowicie, że pewne markery epigenetyczne przyłączone do odcinków DNA w wyniku sygnałów środowiskowych (na ogół stresory takie jak głód i zaniedbanie macierzyńskie) mogą być przekazywane od matki do potomka. Czasami błędnie uważa się te międzygeneracyjny wpływy na geny za lamarckowskie, czym nie są, ponieważ nie zmieniają sekwencji DNA, zostają usunięte po jednym do dwóch pokoleń, same są pod kontrolą genów i prawdopodobnie reprezentują adaptację darwinowską, dzięki której organizm przygotowuje potomka na stresujące warunki, trwające przez pokolenie. Jest także możliwe, że jest to jedynie rodzaj chwilowego uszkodzenia.) Ponadto, większość trans-pokoleniowych efektów epigenetycznych pokazano na gryzoniach, które rozmnażają się co kilka miesięcy; ekstrapolacje na długo żyjących ludzi opierają się w większości wypadków na przypuszczeniach lub na zawodnie małych próbach. Biolodzy zaczynają irytować się na użycie epigenetyki jako „modnej obecnie reakcji na każde pytanie, na które nie znasz odpowiedzi”, jak to ujął epidemiolog George Davey Smith (2011). Inne przekłucia bańki epigenetycznej można znaleźć w: Coyne, 2015; Heard & Martienssen, 2014; Juengst, Fishman, McGowan, & Settersten, 2014; Moffitt & Beckley, 2015; i Haig, 2007.

Tak jest, najbardziej przekonujące dowody epigenetyki trans-pokoleniowej są u gryzoni, nie zaś u ludzi. Jesteśmy fanami badań nad zwierzętami, ale, jak zauważył Pinker, ich mocna strona  (szybkie cykle reprodukcyjne pozwalające na badanie licznych pokoleń w krótkim czasie) może w tym wypadku także ograniczyć ich przydatność do wnioskowania o ludziach. Ponadto, naukowcy mogą losowo manipulować wystawieniem młodych osobników na różne strategie wychowawcze/rodzicielskie. Zrobienie tego jednak z niemowlętami nie spotkałoby się z aprobatą uniwersyteckiej komisji etyki.

Kiedy nie możesz wykonać eksperymentów, musisz bardzo uważać na coś, co nazywa się zmienną zakłócającą. Zmienna zakłócająca jest złośliwym problemem, który może spowodować, że jedna rzecz wygląda, jakby powodowała coś innego, choć w rzeczywistości tego nie robi. Badania epigenetyczne, jak wszystkie dziedziny nauki, muszą bardzo pilnować się przed zmiennymi zakłócającymi. Eksperymenty elegancko załatwiają ten problem. Badania asocjacyjne ludzi są jednak na to znacznie bardziej narażone.

Pinker przypomniał nam, kiedy pracowaliśmy nad tym artykułem, o jeszcze jednej, kluczowej sprawie. Kiedy badacze nauk społecznych mówią „środowisko”, mają na myśli coś zupełnie innego niż kiedy biolodzy mówią „środowisko”. Dla genetyka środowiskiem jest wszystko, co nie jest DNA (w zasadzie, komórkowe środowisko DNA). Dla badacza nauk społecznych jednak środowiskiem jest wszystko, od sposobu, w jaki wychowali cię rodzice, do międzynarodowego klimatu politycznego. Środowisko komórkowe może być istotne dla zrozumienia środowiskowej regulacji ekspresji genów, ale niekoniecznie znaczy to, że środowisko społeczne (takie jak dzielnica, w której mieszkasz) ma podobny wpływ. Potrzeba więcej czasu i badań, by potwierdzić to drugie lub mu zaprzeczyć.

“Wielu naszych specjalistów badań epigenetycznych jest głęboko zażenowanych gorącym, bezkrytycznym przyjęciem ich pracy ze strony nauk społecznych” - mówią Terrie Moffitt, wybitna psycholożka kliniczna z Duke University i Amber Beckley, kryminolożka, także z Duke. “Biolog uczestniczący w lipcu 2014 r. w warsztatach prowadzonych w Waszyngtonie o społecznych i behawioralnych implikacjach epigenetyki, wykrztusił ze zdumieniem: ‘Obecni tam biolodzy byli przerażeni tą myślą… naprawdę nie rozumiemy jeszcze podstawowej biologii wystarczająco dobrze na robienie czegoś takiego!’” (Dodatkowe ostrzeżenia przed epigenetyką ze strony innych specjalistów znajdują się tutaj).

Widzimy najazd mody epigenetycznej w naszych dziedzinach kryminologii i wymiaru sprawiedliwości. Niedawno debatowaliśmy z uczonymi w najlepszym piśmie kryminologicznym, którzy argumentowali, że powinniśmy zarzucić badania genetyki behawioralnej, ponieważ epigenetyka zmusza nas do “ponownego przemyślenia biologii” i tego, jak geny wpływają na zachowanie. Zastanawiając się nad tą debatą uznaliśmy za ironiczne, że kryminologia – dziedzina, która do teraz była niechętna dyskusjom o wpływach genetycznych na zachowanie – niespodziewanie przeżyła metamorfozę. Teraz epigenetyka reprezentuje awangardę.

Przy bliższym przyjrzeniu się okazuje się oczywiście, że geneza tego nowo odkrytego entuzjazmu nie jest tajemnicza. Jak wspomnieliśmy, wiąże się ona z nadzieją, że epigenetyka zapowiada zwycięstwo “środowiska” nad “biologią/genetyką”. Nie należy jednak zapominać, że epigenetyka nie jest sposobem na przeskoczenie podstawowych zasad ewolucyjnych. Ani nie pozwala na luksus ignorowania bogatej wiedzy i zrozumienia dostarczonego przez genetykę i badania dziedziczności. Te badania pokazały, że wpływy genetyczne na osiągnięcia ludzi są wszechobecne. Nie zmieni tego nic, czego możemy dowiedzieć się o epigenetyce trans-pokoleniowej.  

Epigenetics Has Become Dangerously Fashionable

Quillette, 7 kwietnia 2017

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Brian Boutwell


Amerykański socjolog. Wykłada na wydziale Criminology and Criminal Justice na Saint Louis University. (Follow him on Twitter @fsnole1)

JC Barnes

Wykładowca na wydziale Criminology and Criminal Justice na Florida State University.  Doktor Barnes zajmuje się badaniami nad rolą czynników genetycznych i środowiskowych wpływających na przestępczość.  Ma ponad 70 publikacji w pismach naukowych.