Εν μέσω πολλών εικασιών και ερευνών σχετικά με το πώς η γενετική επηρεάζει τον τρόπο που γερνάμε, μια μελέτη του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ δείχνει ότι οι ατομικές διαφορές στο DNA έχουν μικρότερη σημασία καθώς μεγαλώνουμε και γινόμαστε επιρρεπείς σε ασθένειες της γήρανσης, όπως ο διαβήτης και ο καρκίνος.
Σε μια μελέτη των επιπτώσεων της γενετικής, της γήρανσης και του περιβάλλοντος στον τρόπο με τον οποίο εκφράζονται περίπου 20.000 ανθρώπινα γονίδια, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η γήρανση και το περιβάλλον είναι πολύ πιο σημαντικά από τις γενετικές παραλλαγές στο να επηρεάσουν τα προφίλ έκφρασης πολλών από τα γονίδιά μας καθώς γερνάμε. Το επίπεδο στο οποίο εκφράζονται τα γονίδια -δηλαδή κατά πόσο δραστηριοποιούνται- καθορίζει τα πάντα, από τα επίπεδα ορμονών και τον μεταβολισμό μας μέχρι την κινητοποίηση των ενζύμων που επισκευάζουν το σώμα.
«Η γενετική επηρεάζει το ποιος είστε, τον φαινότυπο σας, όπως το ύψος σας, το βάρος σας, αν έχετε ή όχι καρδιακή νόσο», είπε ο Peter Sudmant, επίκουρος καθηγητής βιολογίας στο UC Berkeley. «Έχει γίνει τεράστιος όγκος έρευνας για να κατανοήσουμε το πώς τα γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται. Το έργο μας προέκυψε ρωτώντας: πώς επηρεάζεται αυτό από την ηλικία ενός ατόμου; Και το πρώτο αποτέλεσμα που βρήκαμε ήταν ότι η γενετική έχει μικρότερη σημασία καθώς μεγαλώνουμε».
Με άλλα λόγια, ενώ η ατομική μας γενετική σύνθεση μπορεί να βοηθήσει στην πρόβλεψη της γονιδιακής έκφρασης όταν είμαστε νεότεροι, είναι λιγότερο χρήσιμη όταν είμαστε μεγαλύτεροι. Οι πανομοιότυποι δίδυμοι έχουν το ίδιο σύνολο γονιδίων, αλλά καθώς μεγαλώνουν, τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης τους αποκλίνουν, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να γεράσουν πολύ διαφορετικά μεταξύ τους.
Τα ευρήματα έχουν επιπτώσεις στις προσπάθειες συσχέτισης των ασθενειών της γήρανσης με τη γενετική παραλλαγή στους ανθρώπους, είπε ο Sudmant. Τέτοιες μελέτες θα πρέπει ίσως να επικεντρώνονται λιγότερο σε γενετικές παραλλαγές που επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση κατά την επιδίωξη στόχων φαρμάκων.
«Σχεδόν όλες οι κοινές ασθένειες του ανθρώπου είναι ασθένειες της γήρανσης: Αλτσχάιμερ, καρκίνοι, καρδιακές παθήσεις, διαβήτης. Όλες αυτές οι ασθένειες αυξάνουν τον επιπολασμό τους με την ηλικία. Τεράστιοι δημόσιοι πόροι έχουν διατεθεί για τον εντοπισμό γενετικών παραλλαγών που προδιαθέτουν για αυτές τις ασθένειες. Αυτό που δείχνει η μελέτη μας είναι ότι, στην πραγματικότητα, καθώς μεγαλώνετε, οι γονιδιακές παραλλαγές έχουν μικρότερη σημασία για την έκφραση των γονιδίων σας. Και έτσι, ίσως , πρέπει να το προσέχουμε όταν προσπαθούμε να εντοπίσουμε τις αιτίες αυτών των ασθενειών της γήρανσης».
Ο Sudmant και οι συνεργάτες του ανέφεραν τα αποτελέσματά τους αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Nature Communications.
Η υπόθεση του Medawar
Τα ευρήματα συμβαδίζουν με την υπόθεση του Medawar: Τα γονίδια που ενεργοποιούνται όταν είμαστε νέοι περιορίζονται περισσότερο από την εξέλιξη επειδή είναι κρίσιμα για να διασφαλίσουμε ότι θα επιβιώσουμε για να αναπαραχθούν, ενώ τα γονίδια που εκφράζονται αφού φτάσουμε στην αναπαραγωγική ηλικία βρίσκονται υπό λιγότερη εξελικτική πίεση. Έτσι, θα περίμενε κανείς πολύ μεγαλύτερη ποικιλία στον τρόπο με τον οποίο εκφράζονται τα γονίδια αργότερα στη ζωή.
«Όλοι γερνάμε με διαφορετικούς τρόπους», είπε ο Sudmant. «Ενώ τα νεαρά άτομα είναι πιο κοντά μεταξύ τους όσον αφορά τα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης, τα ηλικιωμένα άτομα είναι πιο μακριά. Είναι σαν μια ολίσθηση στο χρόνο καθώς τα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης γίνονται όλο και πιο ακανόνιστα».
Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που εξέτασε τόσο τη γήρανση όσο και την έκφραση γονιδίων σε μια μεγάλη ποικιλία ιστών και ατόμων, είπε ο Sudmant. Αυτός και οι συνάδελφοί του δημιούργησαν ένα στατιστικό μοντέλο για να αξιολογήσουν τους σχετικούς ρόλους της γενετικής και της γήρανσης σε 27 διαφορετικούς ανθρώπινους ιστούς από σχεδόν 1.000 άτομα και διαπίστωσαν ότι ο αντίκτυπος της γήρανσης ποικίλλει ευρέως -περισσότερο από 20 φορές- μεταξύ των ιστών.
«Σε όλους τους ιστούς του σώματός σας, η γενετική έχει περίπου την ίδια σημασία. Δεν φαίνεται ότι παίζει μεγαλύτερο ρόλο σε έναν ή άλλο ιστό», είπε. «Αλλά η γήρανση είναι πολύ διαφορετική μεταξύ των διαφορετικών ιστών. Στο αίμα, στο κόλον, στις αρτηρίες, στον οισοφάγο, στον λιπώδη ιστό, η ηλικία παίζει πολύ ισχυρότερο ρόλο από τη γενετική σας στην καθοδήγηση των προτύπων γονιδιακής έκφρασης».
Ο Sudmant και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν επίσης ότι η υπόθεση του Medawar δεν ισχύει για όλους τους ιστούς. Παραδόξως, σε πέντε τύπους ιστών, εξελικτικά σημαντικά γονίδια εκφράστηκαν σε υψηλότερα επίπεδα σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας.
«Από μια εξελικτική προοπτική, είναι αντιφατικό ότι αυτά τα γονίδια θα πρέπει να ενεργοποιούνται, μέχρι να ρίξετε μια προσεκτική ματιά σε αυτούς τους ιστούς», είπε ο Sudmant. Αυτοί οι πέντε ιστοί τυχαίνει να είναι εκείνοι που ανανεώνονται συνεχώς σε όλη τη διάρκεια της ζωής μας και επίσης παράγουν τους περισσότερους καρκίνους. Κάθε φορά που αυτοί οι ιστοί αντικαθίστανται, κινδυνεύουν να δημιουργήσουν μια γενετική μετάλλαξη που μπορεί να οδηγήσει σε ασθένεια.
«Υποθέτω ότι αυτό μας λέει κάποια πράγματα για τα όρια της εξέλιξης», είπε. «Το αίμα σας, για παράδειγμα, πρέπει πάντα να πολλαπλασιάζεται για να ζήσετε, και έτσι αυτά τα εξαιρετικά διατηρημένα, πολύ σημαντικά γονίδια πρέπει να ενεργοποιηθούν αργά στη ζωή. Αυτό είναι προβληματικό γιατί σημαίνει ότι αυτά τα γονίδια θα είναι επιρρεπή στο να έχουν μεταλλάξεις και άρα να γίνουν καρκινικά. Έτσι, μας δίνει μια μικρή προοπτική για το πώς είναι οι περιορισμοί της ζωής. Βάζει όρια στην ικανότητά μας να συνεχίσουμε να ζούμε».
Ο Sudmant σημείωσε ότι η μελέτη δείχνει έμμεσα την επίδραση του περιβάλλοντος κάποιου στη γήρανση, η οποία είναι η επίδραση των πάντων εκτός από την ηλικία και τη γενετική: του αέρα που αναπνέουμε, του νερού που πίνουμε, του φαγητού που τρώμε, αλλά και των επιπέδων της σωματικής μας άσκησης. Το περιβάλλον εξηγεί έως και κατά το ένα τρίτο των μεταβολών της γονιδιακής έκφρασης με την ηλικία. Ο Sudmant διεξάγει παρόμοιες αναλύσεις των εκφραζόμενων γονιδίων σε άλλους οργανισμούς -νυχτερίδες και ποντίκια- για να δει πώς διαφέρουν και εάν οι διαφορές σχετίζονται με τη διαφορετική διάρκεια ζωής αυτών των ζώων.
