Доведено, що пережиті травми можуть залишати слід на все життя. Але чи може цей слід сягати найпотаємнішого – нашої біологічної сутності, генів?

Епігенетика – молода наука, яка вивчає, як, наприклад, насильство, пережите сім'ями в Сирії, може залишати молекулярні «шрами» в ДНК ще до народження. Як і будь-яка нова наука, епігенетика ставить питання, що викликають наукові дебати.

Епігенетика («над генами»)

вивчає структурні зміни в генетичному матеріалі клітин, які не змінюють послідовність ДНК, але впливають на експресію генів – чи будуть ці «тексти» прочитані. Звичайна епігенетична модифікація – приєднання метильної групи до цитозину, однієї з основ ДНК. Під час зчитування геному метильований і неметильований цитозини читаються однаково («C»), але перший може призвести до «вимкнення» гена.

Метилювання – нормальний механізм регулювання генів. Усі наші клітини містять однаковий геном, але гени експресуються в них по-різному, визначаючи відмінності між нейроном і м'язовим волокном. Епігенетичні модифікації поширені в розвитку організму, і так було до 1990-х років.

На початку XXI століття виявилося, що вплив навколишнього середовища, як-от стрес, дієта чи забруднення, може залишати сліди в ДНК, які передаються потомству в рослин та інших організмів. Зараз епігенетика спирається на дві ідеї, які викликають скепсис у багатьох експертів: чи можуть ці сліди перетворюватися на ознаки (фенотипи), навіть адаптацію до середовища? І чи успадковуються вони в людей? Дехто бачить у цьому форму «м'якої спадковості», що виходить за межі суворої генетичної послідовності.

Багато досліджень епігенетики довкілля аналізують вплив стресових факторів. Університет Флориди, антрополог і генетик Конні Малліган об'єдналася з молекулярним біологом Раною Даджані з Хашемського університету в Йорданії та антропологом Кетрін Пантер-Брік з Єльського університету для вивчення епігенетичних маркерів у трьох поколіннях сирійських сімей, які емігрували до Йорданії, рятуючись від насильства. Даджані сама є дочкою сирійських біженців.

Дослідниці вивчили три групи: перша – жінки, які були вагітними в 1982 році, ті, що вижили під час різанини в місті Хама, вчиненої режимом Хафеза аль-Асада, їхні дочки та онуки. Друга група – жінки, які були вагітними в 2011 році, під час громадянської війни, та їхні діти. Третя – контрольна група, сім'ї, які емігрували до Йорданії до цих конфліктів. Загалом проаналізовано 138 осіб із 48 сімей.

«Ми виявили маркери метилювання ДНК, пов'язані з впливом насильства, прямого або через зародкову лінію», – підсумовує Малліган. Автори говорять про прискорене епігенетичне старіння, чого немає в контрольній групі. Дослідження, опубліковане в Scientific Reports, не перше, яке показує епігенетичні зміни, пов'язані зі стресом, але, за словами Малліган, їхня робота «перша, яка вивчає три покоління людей з різним досвідом насильства».

Одне з найцитованіших досліджень у цій галузі – дослідження людей, які були плодами в утробі матері під час великого голландського голоду взимку 1944-45 років, під час Другої світової війни. Вчені виявили певні епігенетичні сигнали, а також схильність до надмірної ваги та діабету 2 типу.

«Епігенетичні зміни – правдоподібне апріорі пояснення, оскільки ми знаємо, що ці механізми працюють як пам'ять ДНК», – розповідає співавтор тих робіт Бас Хейманс з Медичного центру Лейденського університету. Однак Хейманс обережний у приписуванні ризику захворювання цим неприємним спогадам у ДНК: «Потрібні ретельні дослідження, хоча початок покладено».

Епідеміолог з Медичного центру Колумбійського університету Л. Х. Люмей, співавтор тих досліджень, скептично ставиться до причинно-наслідкового зв'язку між маркерами в ДНК і фенотипом. Коли вони намагалися пов'язати сигнали з метаболічними захворюваннями, то побачили, що «є внесок епігенетики, але він не є домінуючим», – каже він. «Фенотипи визначаються великою кількістю локусів [місць у геномі]; прості епігенетичні патерни не пояснюють поширені та складні фенотипи».

Але навіть якщо причинність буде встановлено, Хейманс повністю виключає, що ці епігенетичні зміни можуть запропонувати перевагу адаптації до стимулу, який їх викликав, – голоду: «У минулому деякі дослідники стверджували (вже ні), що вплив голоду в утробі матері призводить до адаптації до голоду після народження; це була помилкова ставка».

Звісно, для будь-якої форми м'якої спадковості, адаптивної чи ні, епігенетичні маркери повинні успадковуватися. Як у голландських дослідженнях, так і в новому дослідженні в Сирії та інших подібних, цього не відбувається: несвідомо діти відчували стрес своїх матерів в утробі; а онуки, у випадку роботи Малліган, походять з яйцеклітин, які вже були присутні в яєчниках цього жіночого плоду.

Цю ситуацію деякі вчені називають міжгенераційною, щоб відрізнити її від трансгенераційної, коли хтось успадковує епігенетичні зміни від своїх батьків, не маючи жодного впливу на стимул, навіть у формі простої клітини. «Дуже важко отримати достовірні дані про це явище, якщо воно взагалі існує в людей», – каже Хейманс. Фактично, він уточнює, що в людей «епігенетична інформація повністю скидається двічі під час розвитку: один раз після запліднення і ще раз, коли формуються гамети». Люмей додає: «Як я це розумію, це суперечить усьому, що ми знаємо про принципи та хронологію метилювання ДНК».

Зі свого боку, Малліган більш прихильна до цих ідей: «Є інтригуючі докази того, що деякі маркери можуть уникнути перепрограмування». Дослідниця припускає, що деякі з цих успадкованих змін можуть запропонувати адаптацію до психосоціального стресу або насильства. «Я вважаю, що ця адаптація через епігеном, можливо, еволюціонувала в людей, щоб дозволити нам реагувати та адаптуватися до фізичного та психосоціального середовища, яке постійно змінюється, швидше, ніж це можливо за допомогою більш повільної еволюції людського геному». Але щоб довести все це, визнає вона, «потрібні додаткові дослідження».