Régóta tudjuk, hogy egészségünkre nemcsak öröklött génjeink vannak hatással, hanem életmódunk is: ez az epigenom, ami a környezet lenyomata a DNS-mintázatban. Az ilyen jellegű epigenetikai változások számos betegséget előhívhatnak vagy visszaszoríthatnak, ráadásul öröklődhetnek is – magyarán befolyásolhatják a még meg sem született ükunokák életminőségét is.

Genetikai adottságainkat (a gének nukleotidsorrendjét) alapvetően szüleinktől kapjuk fogantatásunkkor, de egy adott pillanatban nem minden génünk szólal meg, nem mindegyik fejti ki hatását. A gének működése, kifejeződése a nukleotidsorrenden túl az epigenetikától is függ: a gének ilyen jellegű mintázata elnyomja vagy éppen engedi érvényesülni génjeink működését.

Az epigenetika tehát az örökítőanyag elsődleges szerkezetén túli, az öröklődést befolyásoló faktorok összessége. Ezeknek a faktoroknak egy része környezeti tényező.

– A dohányfüstben például rengeteg olyan kémiai anyag van, amely ilyen változást generálhat. De ilyen a stressz is, ami jelentős hormonális felfordulást okozhat a testben. Említhetjük továbbá a rossz minőségű városi levegőt és a helytelen táplálkozást is, ahogyan egyes méreganyagokat is – mondja prof. dr. Vellai Tibor genetikus, az ELTE Genetikai Tanszékének vezetője.

Megesik például, hogy valaki egy baleset után szinte azonnal megőszül, ez is bizonyos gének epigenetikai változása miatt fordulhat elő.

De ilyen hatása lehet a háborús traumának, komoly pszichés megrázkódtatásoknak és a droghasználatnak is. Magyarán, hiába öröklünk szüleinktől normálisan működő genetikai információt, életmódunk, vagy akár rajtunk kívül álló történések olyan epigenetikai változásokat okozhatnak, amelyek elronthatják az egyébként normális szerkezetű génjeink működését.

Generációról generációra

Pár éve azt is felfedezték fonalférgekben, hogy az epigenetikai módosulások négy generáción keresztül öröklődhetnek, majd az ötödik generációban helyreáll az eredeti, normális epigenetikai mintázat. Ilyen esetben nem történik mutáció, az epigenetikai változás miatt az érintett gén működése mégis módosul. Ezt az öröklődési mintázatot hívják epigenetikai memóriának.

Mindez azt is jelenti, hogy a káros környezeti hatások és egyéb stresszkörülmények által a szülőkben okozott epigenetikai változások akár az ükunokákra is hatással lehetnek. Ha például egy várandós nő dohányzik, azzal nem csak a saját genomjában hozhat létre káros epigenetikai változásokat, hanem a benne fejlődő gyerek DNS-ében, illetve annak csíravonalában is (a csíravonal hozza létre a petesejteket és a hímivarsejteket).

Ugyanez igaz akkor is, ha a szülő vagy a nagyszülő dohányzik a gyerekek jelenlétében: ezzel nem csak saját DNS-ét rongálhatja, hanem a gyerekek egészségére is hat direkt módon, illetve a gyerekek csírasejtjein keresztül az unokák génállományát is károsan módosíthatja. Az epigenetika legfontosabb üzenete tehát az, hogy a stresszes és a helytelen életmód, valamint a káros környezeti hatások olyan változásokat okoznak a DNS-ben, amelyek a gyerekek, unokák, sőt ükunokák életminőségét és egészségét is alapvetően befolyásolhatják.

Többtényezős történet

– Bár vannak olyan egészségügyi problémák, amelyeket egyetlen gén hibája okoz, a legtöbb biológiai folyamatért sok gén mikrohálózata felelős. Emiatt létezik számos olyan genetikai faktor, amelynek változása önmagában nem mutatkozik meg. Az örökletességet jobb ezért egyfajta hajlamnak tekinteni, ami hiába adott, sok esetben csak akkor nyilvánul meg, ha valamilyen környezeti hatás, például dohányzás vagy stresszes életmód, esetleg egy komoly trauma is rásegít – mondja prof. dr. Falus András Széchenyi-díjas immunológus, genetikus.

Például egy nő, aki elveszíti a párját akár haláleset, akár válás miatt, valamivel nagyobb eséllyel lesz pár éven belül emlőrákos. Ennek rizikója sokkal magasabb azoknál, akik ilyen jellegű lelki traumákat éltek át, és nem tudták jól kezelni, feldolgozni őket. Nekik érdemesebb az átlagosnál jobban odafigyelniük a megelőző szűrésekre. Az epigenetikai hatásokat jól szemléltetni az ikrek példája is. Egy egypetéjű ikerpár tagjai – akik születésükkor genetikailag mondhatni azonosak – 60 éves korukra már nagyon különbözőek lehetnek epigenetikai mintázatukat tekintve.

Mert például az ikerpár egyik tagja dohányzott vagy légszennyezett városban élt, a másik nem, vagy az egyik átesett egy súlyos bárányhimlőn, a másik nem. Ezek mind olyan epigenetikai hatások, amelyek később az utódoknak is átadódnak. Ezeket a káros változásokat a gyerekek életmódja valamelyest ellensúlyozhatja, így a génhatások is kisebb eséllyel mutatkozhatnak meg. Viszont az epigenetikai információ ettől nem javul meg, hanem átadódik a következő generációnak is egészen addig, amíg ki nem kopik.

Betegségek sora

Az epigenetikai hatásokra például szolgálhat Németország újraegyesítésének története is. Ismert ugyanis, hogy Kelet-Németországot sokkal rosszabb életminőség és higiénia viszonyok jellemezték, a védőoltások sem voltak annyira hozzáférhetők, mint Nyugat-Németországban. – Az újraegyesítés után az egészségügyi rendszert is összevonták, de rájöttek, hogy a nyugati oldalon sokkal több az allergiás beteg, a keletin pedig a fertőzés eredetű megbetegedés. Ennek oka az lehetett, hogy a túlzott higiénia, illetve annak hiánya más epigenetikai környezetet hozott létre a két országrészben – mondja Falus András.

A káros hatásokkal előidézett epigenetikai változásoknak olyan következményei is lehetnek, mint egy genetikai mutációnak, ami miatt például az érintett gén által kódolt fehérje nem tud megfelelően működni. Igazán nagy gond akkor van, ha egy olyan fontos fehérjéről van szó, mint például a daganatelnyomó p53. Ez az egyik legfontosabb tumorszuppresszor fehérjénk, feladata a DNS javítóenzimjeinek aktiválása és a sejtciklus blokkolása.

Az emberi daganatok nagy hányada a p53 fehérje kóros működése miatt alakul ki. Korábban úgy gondolták, az ezt kódoló gén funkciója csak mutációk miatt sérülhet, de ma már tudják, hogy környezeti ártalmak miatt is inaktiválódhat a gén.

Ma már sok olyan betegséget is ismernek, amelyeket nagy eséllyel kötnek epigenetikai hatásokhoz.

A tumorok mellett ilyenek lehetnek egyes pszichiátriai rendellenességek, mint például a hiperaktivitás, vagy éppen a korán kialakuló allergia vagy asztma is – magyarázza Vellai Tibor. Ilyen esetekben az érintett génekben nem lehet mutációkat kimutatni, mégis, a gének nem, vagy csak alig működnek.

Az epigenetikai kód változását ma még csak költséges, bonyolult módszerekkel lehet kimutatni, rutindiagnosztikája megoldatlan maradt. Ez a helyzet azonban pár éven belül megváltozhat, ugyanis az ELTE Genetikai Tanszékének munkatársai idén tavasszal olyan szabadalmat nyújtottak be, amely lehetővé teszi az epigenetikai diagnosztika rutinszerű felhasználást különféle betegségeknél. Azt viszont egyelőre csak remélni lehet, hogy a tudomány előbb-utóbb megoldást talál a betegségekhez vezető epigenetikai változások terápiájára. Addig is helyes, stresszmentes életmóddal, rendszeres testmozgással csökkenthető annak rizikója, hogy káros hatások megváltoztassák epigenomunk normális működését.

Egerek és emberek

Ugyan a humángenetikai kutatások csak az elmúlt években lettek intenzívek, az epigenetikai hatásokat állatokon már régóta vizsgálják, rengeteg ilyen tanulmány született az elmúlt években. Egereknél nézték például az anyai gondoskodás és a génműködés összefüggéseit.

Kimutatták, hogy ha az anyaállat nem gondozta megfelelően az utódokat, akkor azok génjein olyan kémiai változások történtek, amelyek alacsonyabb stressztűrő képességhez vezettek. Ezek sem klasszikus mutációk voltak, hanem ugyanolyan piciny, hagyományos módszerekkel nem kimutatható kémiai változások, mint amelyek az emberek genomjában is végbemennek környezeti tényezők – tehát epigenetikai hatások – miatt.

Fotó: Getty Images