ეპიგენეტიკა
მასში განხილული იყო საკითხი, რომელიც უკვე დიდი ხანია აღელვებთ გენეტიკოსებსაც და ექიმებსაც: რატომ არ არიან მონოზიგოტური ტყუპები იდენტურნი. როგორც ცნობილია, მონოზიგოტური ტყუპები ვითარდებიან ერთი კვერცხუჯრედიდან, რომელიც განვითარების ადრეულ სტადიაზე ორ ან მეტ ნაწილად გაიყო და თითოეული მათგანი დამოუკიდებელ ორგანიზმად ჩამოყალიბდა.
მონოზიგოტურ ტყუპისცალებს ასეთივე "ტყუპისცალი" დნმ-ს მოლეკულები აქვთ და, აქედან გამომდინარე, გენებსაც ერთსა და იმავეს ატარებენ, ამიტომ აუცილებლად ერთი სქესისანი არიან, ერთი და იგივე სისხლის ჯგუფი აქვთ და ა.შ. მიუხედავად ამისა, მონოზიგოტური ტყუპები მაინც განსხვავდებიან ერთმანეთისგან და ეს განსხვავება ასაკთან ერთად სულ უფრო მკაფიო ხდება.
ჩვენ უცნაური გვეჩვენება, რომ ერთნაირი გენეტიკური კოდის მქონე ადამიანები მრავალი ფიზიკური ნიშან-თვისებით განსხვავდებიან ერთმანეთისგან, სხვადასხვანაირად მგრძნობიარენი არიან ერთი და იმავე დაავადების მიმართ, მათი თითის ანაბეჭდები მხოლოდ 92%-ით არის იდენტური და ა.შ. იბადება კითხვა: თუკი ორ ადამიანს დნმ ერთნაირი აქვს, რა წარმოშობს ამ განსხვავებას? ხომ არ არსებობს სხვა მექანიზმი, რომელიც ჩვენი გენების მოქმედებას არეგულირებს?
პასუხი ერთმნიშვნელოვანია: დიახ, არსებობს. დნმ და მისი კოდი დღეს ყველას გაუგონია, მაგრამ ეპიგენეტიკური მემკვიდრეობისა და ეპიგენეტიკური კოდის შესახებ ცოტამ თუ იცის.
მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მონოზიგოტურ ტყუპებს ერთნაირი დნმ-ს კოდი აქვთ, მაგრამ სხვადასხვანაირია მათი ეპიგენეტიკური კოდი. მისი მოქმედება შეუმჩნეველია ადრეულ ასაკში და შესამჩნევი ხდება ასაკთან ერთად. ეს განსხვავება უფრო თვალშისაცემია, როდესაც მონოზიგოტური ტყუპები ცხოვრობენ ერთმანეთისგან განცალკევებით, სხვადასხვა გარემოში, სხვადასხვა კლიმატურ პირობებში, მისდევენ ცხოვრების სხვადასხვა წესს და ა.შ.
როდესაც ცხვარ დოლის კლონი გამოიყვანეს, ბევრმა დაიჯერა, რომ ცხოველთა კლონირება და მათთან ერთად - ადამიანისაც მალე ჩვეულებრივი და მარტივი პროცედურა გახდებოდა, მაგრამ ეს სფერო ძალიან ნელა მიიწევს წინ. აღმოჩნდა, რომ ეპიგენეტიკური კოდის კლონირება უფრო ძნელია, ვიდრე დნმ-ს კოდისა, რადგან დნმ-ს კოდი მუდმივი სიდიდეა, ეპიგენეტიკური კი დროთა განმავლობაში იცვლება.
6 წლის დონორი ცხვრის უჯრედის ეპიგენომი მკვეთრად განსხვავდება კვერცხუჯრედის ეპიგენომისგან. კლონირებისას კვერცხუჯრედს მოუხდა დონორი უჯრედის ეპიგენომური კოდის გადახაზვა, გაუქმება და თავიდან გადაწერა, ახლად დაპროგრამება. დოლის შემქმნელმა, იან ვილმუტმა ერთ-ერთ ინტერვიუში აღნიშნა: "თუ წარმოვიდგენთ, რამხელა სამუშაოს შესრულება ვაიძულეთ კვერცხუჯრედს, გაკვირვებული დავრჩებით, რომ კლონირება საერთოდ შევძელით".
ეპიგენეტიკა გენეტიკის დისციპლინაა, რომელიც სულ ახლახან ჩამოყალიბდა დამოუკიდებელ დარგად. ტერმინი "ეპიგენეტიკა" ინგლისელმა გენეტიკოსმა კონრად უოდინგტონმა ჯერ კიდევ 1947 წელს შექმნა. მანვე მოგვაწოდა ამ დისციპლინის კონცეფციაც; ადამიანის ორგანიზმის განვითარება ზიგოტიდან ზრდასრულ ასაკამდე და მერეც სხვა არაფერია, თუ არა სხვადასხვა შესაძლებლობისა და განვითარების სხვადასხვა ტრაექტორიაზე მოძრაობა; თუ ორგანიზმმა განვითარების განსაზღვრულ ეტაპზე გარემოდან ან ორგანიზმის შიგნიდან მიიღო ესა თუ ის გენეტიკური თუ არაგენეტიკური სიგნალი, ის გაემართება განვითარების ამა თუ იმ, ანუ სხვადასხვა ეპიგენეტიკური გზით.
სულ ცოტა ხნის წინ მიაჩნდათ, რომ ინდივიდისთვის განმსაზღვრელია დედისეული და მამისეული გენების ნაკრები, რომელიც თითოეული ჩვენგანის უჯრედებშია მოთავსებული, ხოლო ცხოვრების წესი, კვება, მავნე ჩვევები, თუნდაც ხასიათი ვერავითარ გავლენას ვერ ახდენს შთამომავლობის გენებზე, მის ჯანმრთელობაზე. ცოტა ხნის წინ კი გაირკვა, რომ ასე არ ყოფილა.
მონოზიგოტური ტყუპებისა და ოჯახურ დაავადებათა ისტორიების გულდასმით შესწავლამ ცხადყო, რომ იმაზე, როგორ ცხოვრობდნენ ჩვენი მშობლები და მათი მშობლები, დამოკიდებულია ჩვენი და ჩვენი შვილების და უფრო მეტიც - შვილიშვილების გენთა მოქმედება და ჯანმრთელობა.
ახალი დარგი არ უარყოფს გენეტიკის დებულებებს, გენეტიკა ისევ კურირებს გენებს, მაგრამ როგორ მოხდება გენებში ჩაწერილი ინფორმაციის რეალიზება, ამ ამოცანის გადაჭრა ეპიგენეტიკას ევალება. ძალიან მარტივად რომ ვთქვათ, ჩვენი გენები შეიძლება იყოს როგორც აქტიურ, "ჩართულ", ისე არააქტიურ, "გამორთულ" მდგომარეობაში. გენთა ორივე ამ მდგომარეობას განსაზღვრავს მოლეკულური მექანიზმები, რომლებიც არეგულირებს ჩვენს ორგანიზმში არსებული 300 000 გენის მოქმედებას ორგანიზმის სხვადასხვა უჯრედში. სასქესო უჯრედებში ფიქსირებული ეპიგენეტიკური ცვლილებები კი შთამომავლობას გადაეცემა. მოლეკულურ მექანიზმთა ამ ნაკრებს ეპიგენომსაც უწოდებენ, რომ დნმ-ს გენომისგან განასხვაონ.
ბევრი ეპიგენეტიკურად განპირობებული ცვლილება ისეთი მდგრადია (ანუ გადადის თაობიდან თაობაში), რომ ძნელია, ჩვეულებრივი დნმ-ს მუტაციისგან განასხვაო, ამიტომ ინგლისელმა გერონტოლოგმა რობინ ჰოლიდეიმ მათ ასაღწერად ტერმინი ეპიმუტაცია შემოგვთავაზა. აღსანიშნავია, რომ 1999 წელს სტარტი აიღო ახალმა საერთაშორისო პროექტმა - ადამიანის ეპიგენომის შესწავლამ. ამ პროექტს ვადა არ აქვს - ეპიგენეტიკა და ეპიგენომი მუდმივად ცვალებადია.
რომელია უფრო მნიშვნელოვანი იმ ფაქტორებიდან, რომლებიც ეპიგენეტიკურ ცვლილებებს იწვევს? მნიშვნელოვანია ყველა ის ფაქტორი, რომელიც კი მოქმედებს განვითარების "მგრძნობიარე" ეტაპებზე.
ადამიანისთვის ასეთია ემბრიონული განვითარების მთელი პერიოდი და სიცოცხლის პირველი სამი თვე. ზრდასრულ ასაკში კი უფრო მნიშვნელოვან ფაქტორებად მიიჩნევენ კვებას, ვირუსულ ინფექციებს, თამბაქოსა და ალკოჰოლის მიღებას, განსაკუთრებით - ორსულობისას, დედის სტრესულ მდგომარეობას და სხვა.
პირველი დაავადება, რომელიც ეპიგენეტიკურ დონეზე შეისწავლეს, სიმსივნე იყო. ჯერ კიდევ გასული საუკუნის 80-იან წლებში ბიოლოგებმა დაადგინეს, რომ სიმსივნურ უჯრედებში "გამორთული" იყო სიმსივნის სუპრესორთა გენები. ყველაზე მნიშვნელოვანი კი ამ კვლევებში ის გახლდათ, რომ ეპიგენეტიკურ ცვლილებებს შექცევადი ხასიათი აქვს. ამიტომ მეცნიერები ცდილობენ შექმნან ისეთი მედიკამენტები, რომლებიც გააკონტროლებენ ეპიგენეტიკურ კოდს. აშშ-ში ერთი ასეთი პრეპარატი უკვე რეკომენდებულია პრელეიკემიის სამკურნალოდ.
ისეთ ჩვეულებრივ პროდუქტს, როგორიცაა მწვანე ჩაი, შეუძლია დათრგუნოს ან სრულიად შეაჩეროს სიმსივნური პროცესები გენთა განსაზღვრული ჯგუფის "გამორთვის" ან ინჰიბირების ხარჯზე. ამ ჩაის ყოველდღიური მიღება საშუალო ზომის ფინჯნით სიმსივნის რისკს 50-70%-ით ამცირებს. თურმე ჩაიში შემავალი ნივთიერება უშუალოდ უკავშირდება დნმ-ს, თრგუნავს მწყობრიდან გამოსული გენების მოქმედებას და ააქტიურებს სხვა გენებს. სიმსივნის კილერებს შეიცავს ნიორიც.
კვლევები ონკოლოგიაში მხოლოდ დასაწყისია; ჩვენ შეგვიძლია დავადგინოთ, რით არის გამოწვეული აუტიზმი, შიზოფრენია, რატომ არიან უფრო მეტად მიდრეკილნი ეპიგენეტიკური დაავადებების მიმართ ის ბავშვები, რომლებიც ექსტრაკორპორალური (ანუ ინ ვიტრო) განაყოფიერების გზით დაიბადნენ. სიმსივნეები, დაბერება, იმუნიტეტის დარღვევები, ნერვულ-ფსიქიკური აშლილობანი - აი მცირე ჩამონათვალი იმ დაავადებებისა, რომელთა წარმოშობის მიზეზს უახლოეს მომავალში გავარკვევთ.
დიდი ხანია ცნობილია, რომ საკვები, რომელიც დიდი რაოდენობით შეიცავს პესტიციდებს, კონსერვანტებს და საღებავებს, მავნეა. ნიუ-ჯერსის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ინსექტიციდი დდტ (ნივთიერება, რომელიც მწერების საწინააღმდეგოდ გამოიყენება) მხოლოდ სასქესო უჯრედებში კი არ იწვევს მუტაციებს, არამედ ჩვენს ეპიგენომზეც მოქმედებს, ეპიგენომური ცვლილებები კი უფრო საშიშია, ვიდრე გენომური, რადგან სასქესო უჯრედების დნმ-ში მომხდარი მუტაცია შთამომავლობას არ გადაეცემა, დეფექტური ემბრიონი განვითარების ემბრიონულ პერიოდშივე დაიღუპება, ეპიგენომური დარღვევები კი განსაზღვრულ დრომდე "ჩუმად" იქნება, მერე კი, ბავშვობის ან სულაც ზრდასრულ ასაკში, თავს იჩენს.
რატომ არის მსოფლიოში ესოდენ აქტუალური სიმსუქნე? ერთ-ერთი ჰიპოთეზის თანახმად, ამის მიზეზია დედის გაძლიერებული და გადაჭარბებული კვება ორსულობამდე და ორსულობის დროს. კვების ასეთი სტილი შთამომავლობაში ეპიგენეტიკურ ცვლილებებს იწვევს. ეს ჰიპოთეზა ექსპერიმენტულად არის დადასტურებული: გადაჭარბებულ კვებაზე მყოფი თაგვები შობდნენ კიდევ უფრო ჭარბწონიან წრუწუნებს, რადგან ეს ნიშანი უკვე მათ ეპიგენომში იყო დაფიქსირებული.
გამოთვლილია, რომ დღიურ კალორიათა 25%-ით შემცირება ააქტიურებს გენთა განსაზღვრულ ჯგუფს, რომელიც თითქმის ყველა მნიშვნელოვან პროცესშია ჩართული: უჯრედთა რეგენერაციაში, იმუნური სისტემის აქტივაციაში, ანთებითი პროცესების დათრგუნვაში და ა.შ. შვედმა მეცნიერებმა კი დაამტკიცეს, რომ ველოტრენაჟორზე 6-კვირიანი ვარჯიში ააქტიურებს 470 გენს, რომლებიც დაავადებისგან გვიცავენ.
არსებობს ცნობები თამბაქოს გავლენის შესახებაც. მწეველი და არამწეველი ადამიანის ფილტვის ქსოვილის შესწავლამ ცხადყო, რომ მათ უჯრედებში გამართულად არ მუშაობს 500-მდე გენი. საბედნიეროდ, ამ გენთა უმრავლესობის მოქმედება შეიძლება გამოვასწოროთ, თუ სიგარეტის მოწევას თავს დავანებებთ, მაგრამ 120 გენი სიგარეტისთვის თავის დანებებიდან 10 წლის შემდეგაც კი გაუმართავი რჩება. გენთა მოქმედების მართვის შესაძლებლობა, რომელსაც ეპიგენეტიკა გვთავაზობს, იმედს გვაძლევს, რომ შეიქმნება დაავადებათა მკურნალობის სრულიად ახალი მეთოდები.
თუ გვსურს, ჯანმრთელი გენები გვქონდეს და ჯანმრთელი შთამომავლობა გვყავდეს, უნდა შევასრულოთ 6 მოთხოვნა:
1. ყოველდღიური ფიზიკური დატვირთვა, რომელიც იქნება 30-წუთიანი სწრაფი სიარულის ეკვივალენტი;
2. 200 მგ ფოლიუმის მჟავას (B ვიტამინის) ყოველდღიური მიღება, განსაკუთრებით - ორსულებისა და მოხუცებისთვის, აგრეთვე - მათთვის, ვინც აქტიურ ფიზიკურ და გონებრივ მუშაობას ეწევა;
3. სიგარეტზე უარის თქმა; სასმელებიდან - მხოლოდ ერთი ჭიქა ღვინო; ანტიბიოტიკებისა და სხვა ძლიერმოქმედი პრეპარატების მიღება მხოლოდ აუცილებლობისას;
4. დაბალკალორიული საკვების მიღება; მეტი ხილი, ბოსტნეული, ცილოვანი საკვები;
5. სტრესისთვის, შეძლებისამებრ, თავის არიდება, ოჯახში თბილი და მოსიყვარულე გარემოს შექმნა;
6. ცხოვრება შეძლებისდაგვარად ეკოლოგიურად სუფთა გარემოში.
გახსოვდეთ, ჩვენ არ ვართ ჩვენი გენების ტყვეები, პირიქით, ჩვენ შეგვიძლია მათი მართვა.