Na druhou stranu, abychom nebyli nespravedliví, epigenetika svého času dosti zaskočila i vědce samotné. Jde o poměrně nový obor, který se zabývá tím, co není pevně zapsáno v našich genech, ale přesto nás ovlivňuje. Jinak řečeno, jak se během života mění chod našich genů a jak chod našich životů mění to, co dělají naše geny.
Epigenetika je tak vlastně pokusem o hledání nových odpovědí na velmi starou otázku, jestli je pro vývoj organismu určující vliv prostředí, nebo dědičnosti.
Jako například: jaký vliv mají na potomky zážitky jejich matky? Na tuto zdánlivě nebiologickou otázku alespoň částečně odpověděl biochemik Larry Feig z University School of Medicine v americkém Bostonu se svými kolegy.
Zážitková věda
Skupina se ovšem k řešení problému vlivu matek na děti dostala velkou oklikou. Feigův tým původně zkoumal rakovinu. Přitom vědci „vypínali“ laboratorním myším geny, u kterých měli podezření, že by mohli s rakovinou souviset.
Jeden takový genetický knokaut vedl k vytvoření myší s oslabenou pamětí. U zvířat se projevovala snížená schopnost potenciace - posilování nervových spojů, která je spjatá s vytvářením vzpomínek.
Jeden z doktorandů ve Feigově laboratoři, Shaoming Li, se rozhodl vyzkoušet, zda by zvířatům s touto vadou pomohlo, kdyby se dostala do prostředí s množstvím podnětů. Protože živočichové, kteří dostanou možnost se pořádně hýbat, hrát si a poznávat jiné jedince, mají obvykle silnější neurální spoje a lepší paměť. Výsledky tohoto prvního kola experimentů se objevily už v roce 2006. Podle nich pomohlo na podněty bohaté prostředí myším, aby se se svým handicapem vyrovnaly. Dva týdny v kleci I. kategorie vedly ke zvýšení schopnosti fixovat neurální spojení, a tím ke zlepšení paměti.
Myši si také vedly téměř stejně jako běžná zvířata při vybavování nepříjemných zážitků. Ztuhly, když je vědci vrátili do klece, kde hlodavci v minulosti dostali bolestivý elektrický šok. Efekty přetrvaly po dobu několika měsíců, tedy po dobu výrazně delší než bylo trvání „zážitkové terapie“.
Podle všeho to bylo díky tomu, že organismus zvířat dokázal dědičný handicap obejít a aktivoval biochemickou dráhu, která zlepšovala potenciaci a nahradila tak funkci knokautovaného genu.
Zapomnětlivci II. generace
Feig s kolegy v experimentech pokračoval i na potomcích průkopnických myší. A podle těchto výsledků publikovaných tento týden v časopise Journal of Neuroscience jsou důsledky čtrnáctidenního ozdravného pobytu v příjemném prostředí během puberty skutečně dalekosáhlé; dokonce dvougenerační.
Potomci zážitkově obohacených myší si sice také nesou ve svých genech defekt, který zhoršuje jejich paměť, ale dovedou si s ním od narození poradit. Stejně jako rodiče si i v testu vybavování nepříjemných zážitků vedou podstatně lépe než myši z nudnějších klecí.
A to i v případě, že vědci jejich „výchovu“ svěřili náhradním, zážitkově neobohaceným matkám. Jde patrně o důsledek v rodině děděného mechanismu, který umožňuje obejít genetickou nevýhodu aktivací „posilující“ biochemické dráhy.
Vědci si nejsou jisti, jak k přenosu zlepšené paměti dochází. Není to důsledek přepisu genetického kódu. To je jasné z toho, že v další generaci se efekt zase ztrácí.
Feig pouze spekuluje, že jde o důsledek hormonálních změn v těle matek. Díky nim by mohlo dojít k aktivaci již zmiňované biochemické dráhy také v mozku vyvíjejícího se plodu. Pro hypotézu ovlivnění prostředím v děloze svědčí také to, že zážitkově obohacení otcové nijak na schopnosti svých potomků nepůsobí.
Podle Feiga by bylo možné obdobnou studii provést také u lidí. Už i „myší“ výsledky ale podle něj naznačují, že „výkonnost naší paměti může být ovlivněna matčinými zážitky z dětství“, řekl Feig pro časopis Nature. Jak ale upozorňují jiní vědci, rozdíly mezi myší a lidskou neurobiologií jsou tak ohromné, že bychom neměli mechanicky přenášet poznatky o jednom organismu na druhý.
Ale jinak by mechanismus „negenetické dědičnosti“ mohl vysvětlit například záhadu řady běžných nemocí, které se prokazatelně dědí, přitom ovšem genetika zatím marně hledá genetické příčiny. I to je jeden z důvodů, proč přečtení lidského genomu nemělo přímé dopady na léčbu běžných onemocnění.
Je jasné, že pohled na dědičnost se mění: „Přibývá důkazů, že prostředí, ve kterém plod roste, na něj může mít dlouhodobý vliv,“ řekla Australanka Emma Whitelaw, specialistka v oboru, časopisu Nature. Asi si budeme muset zvyknout na nové slovo a nejde jen o slovo: pozor, přichází éra epigenetiky.
Epigenetika je tak vlastně pokusem o hledání nových odpovědí na velmi starou otázku, jestli je pro vývoj organismu určující vliv prostředí, nebo dědičnosti.
Jako například: jaký vliv mají na potomky zážitky jejich matky? Na tuto zdánlivě nebiologickou otázku alespoň částečně odpověděl biochemik Larry Feig z University School of Medicine v americkém Bostonu se svými kolegy.
Zážitková věda
Skupina se ovšem k řešení problému vlivu matek na děti dostala velkou oklikou. Feigův tým původně zkoumal rakovinu. Přitom vědci „vypínali“ laboratorním myším geny, u kterých měli podezření, že by mohli s rakovinou souviset.
Jeden takový genetický knokaut vedl k vytvoření myší s oslabenou pamětí. U zvířat se projevovala snížená schopnost potenciace - posilování nervových spojů, která je spjatá s vytvářením vzpomínek.
Jeden z doktorandů ve Feigově laboratoři, Shaoming Li, se rozhodl vyzkoušet, zda by zvířatům s touto vadou pomohlo, kdyby se dostala do prostředí s množstvím podnětů. Protože živočichové, kteří dostanou možnost se pořádně hýbat, hrát si a poznávat jiné jedince, mají obvykle silnější neurální spoje a lepší paměť. Výsledky tohoto prvního kola experimentů se objevily už v roce 2006. Podle nich pomohlo na podněty bohaté prostředí myším, aby se se svým handicapem vyrovnaly. Dva týdny v kleci I. kategorie vedly ke zvýšení schopnosti fixovat neurální spojení, a tím ke zlepšení paměti.
Myši si také vedly téměř stejně jako běžná zvířata při vybavování nepříjemných zážitků. Ztuhly, když je vědci vrátili do klece, kde hlodavci v minulosti dostali bolestivý elektrický šok. Efekty přetrvaly po dobu několika měsíců, tedy po dobu výrazně delší než bylo trvání „zážitkové terapie“.
Podle všeho to bylo díky tomu, že organismus zvířat dokázal dědičný handicap obejít a aktivoval biochemickou dráhu, která zlepšovala potenciaci a nahradila tak funkci knokautovaného genu.
Zapomnětlivci II. generace
Feig s kolegy v experimentech pokračoval i na potomcích průkopnických myší. A podle těchto výsledků publikovaných tento týden v časopise Journal of Neuroscience jsou důsledky čtrnáctidenního ozdravného pobytu v příjemném prostředí během puberty skutečně dalekosáhlé; dokonce dvougenerační.
Potomci zážitkově obohacených myší si sice také nesou ve svých genech defekt, který zhoršuje jejich paměť, ale dovedou si s ním od narození poradit. Stejně jako rodiče si i v testu vybavování nepříjemných zážitků vedou podstatně lépe než myši z nudnějších klecí.
A to i v případě, že vědci jejich „výchovu“ svěřili náhradním, zážitkově neobohaceným matkám. Jde patrně o důsledek v rodině děděného mechanismu, který umožňuje obejít genetickou nevýhodu aktivací „posilující“ biochemické dráhy.
Vědci si nejsou jisti, jak k přenosu zlepšené paměti dochází. Není to důsledek přepisu genetického kódu. To je jasné z toho, že v další generaci se efekt zase ztrácí.
Feig pouze spekuluje, že jde o důsledek hormonálních změn v těle matek. Díky nim by mohlo dojít k aktivaci již zmiňované biochemické dráhy také v mozku vyvíjejícího se plodu. Pro hypotézu ovlivnění prostředím v děloze svědčí také to, že zážitkově obohacení otcové nijak na schopnosti svých potomků nepůsobí.
Podle Feiga by bylo možné obdobnou studii provést také u lidí. Už i „myší“ výsledky ale podle něj naznačují, že „výkonnost naší paměti může být ovlivněna matčinými zážitky z dětství“, řekl Feig pro časopis Nature. Jak ale upozorňují jiní vědci, rozdíly mezi myší a lidskou neurobiologií jsou tak ohromné, že bychom neměli mechanicky přenášet poznatky o jednom organismu na druhý.
Ale jinak by mechanismus „negenetické dědičnosti“ mohl vysvětlit například záhadu řady běžných nemocí, které se prokazatelně dědí, přitom ovšem genetika zatím marně hledá genetické příčiny. I to je jeden z důvodů, proč přečtení lidského genomu nemělo přímé dopady na léčbu běžných onemocnění.
Je jasné, že pohled na dědičnost se mění: „Přibývá důkazů, že prostředí, ve kterém plod roste, na něj může mít dlouhodobý vliv,“ řekla Australanka Emma Whitelaw, specialistka v oboru, časopisu Nature. Asi si budeme muset zvyknout na nové slovo a nejde jen o slovo: pozor, přichází éra epigenetiky.
