Epigenetyka w genetyce: poznaj jej wpływ na zdrowie i leczenie nowotworów

Genetykę już dobrze znamy. Z epigenetyką dopiero się oswajamy. Ta dziedzina nauki ma szansę stać się najmodniejszą w całym naukowym świecie, bo daje odpowiedzi na pytania, dlaczego chorujemy.

Genetyka rozwija się dziś niezwykle dynamicznie i nie wyobrażamy sobie już np. leczenia nowotworów bez wykonania badań genetycznych. Poznanie genotypu guza jest bowiem podstawą skutecznego leczenia. Dzięki testom genetycznym nowotworu wiemy, jakie zastosować leczenie, w jakiej dawce i kombinacji. Terapia przeciwnowotworowa ze strzelania z armaty do komara, stała się, dzięki testom genetycznym, wreszcie precyzyjną snajperską operacją. Celujemy w komórki guza, a nie walimy na oślep do wszystkiego wokół.

Badając mutacje genowe, możemy poznać nasze predyspozycje do powstawania różnych chorób, np. nowotworowych czy psychicznych. Dzięki badaniom genetycznym udaje się wykryć niektóre choroby genetyczne, które nie dają objawów od razu, a dopiero po pewnym czasie. Można wtedy od razu zastosować leczenie przyczynowe, nie dopuszczając do wystąpienia objawów, których już nie da się cofnąć. Tak się dzieje np. w SMA. Terapie genowe przestały być futurystyczną wizją, a stają się dynamicznie rozwijającą się rzeczywistością. Genetyka święci triumfy i bryluje w nowoczesnych rozwiązaniach terapeutycznych oraz medycynie spersonalizowanej. Ale okazuje się, że istnieją mechanizmy, które od wieków wpływają na nasze geny bez naszej świadomości. Wyjaśnianiem, jak to się odbywa zajmuje się epigenetyka.

Gdy w latach 90. XX wieku naukowcy bliżej poznali geny, zauważyli, że u osób z tym samym zestawem genów, np. u bliźniąt jednojajowych, prowadzących różny tryb życia dochodzi do różnych nieprawidłowości w funkcjonowaniu organizmów. Zaczęli się zastanawiać, co mogło to wywołać, bo uznali, że nie jest to winą genów, skoro są takie same. Dlaczego zatem bliźnięta, mając ten sam zestaw genów, chorują na inne choroby, w zależności od tego, gdzie i jak żyją, czy są aktywne, czy stosują używki, czy mają przyjaciół albo czy uprawiają jogę. Wtedy zaczęli podejrzewać, że na to, czy jakiś gen się „włączy do akcji” czy nie, musi wpływać coś z zewnątrz. Epigenetyka bada te czynniki, które „włączają” lub „wyłączają” geny.

- Kiedy okazało się, że dziedziczne mutacje tłumaczą tylko niewielki odsetek zachorowań na nowotwory, a innych mutacji w nowotworach jest dużo mniej niż się spodziewaliśmy, oznaczało to, że powodem pozostałych i ciągle rosnącej liczby nowotworów, raczej nie są geny same w sobie, ale raczej to, jak one działają. Nawet u kobiet, u których stwierdzono mutacje i co za tym idzie bardzo dużą predyspozycję do raka, czasem nowotwór się nie rozwija. Zadawaliśmy sobie pytanie, co jest grane? Okazuje się, że to, czy gen będzie działał w komórce, czy nie, zależy właśnie od mechanizmów epigenetycznych, modulowanych przez środowisko. Zatem nawet, jeśli jesteśmy predysponowani do pewnej choroby, ona może nie wystąpić. Wszystkie geny kontrolowane są przez mechanizmy epigenetyczne i możemy tak je modulować, że nie dopuścimy, by „złe” geny zadziałały i doprowadziły do rozwoju choroby. To ta optymistyczna wersja. Jest też pesymistyczna, że złym stylem życia albo innymi czynnikami możemy "pomóc" jakiemuś genowi, by zadziałał i aby choroba się rozwinęła – tłumaczy prof. Tomasz K. Wojdacz, profesor Uniwersytetu Aarhus w Danii oraz profesor Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie.

Jak podkreśla prof. Wojdacz epigenetyka pomaga nam żyć jak najdłużej w zdrowiu, uniknąć chorób cywilizacyjnych, które dopadają nas w średnim wieku, a które potem generują koszty dla nas samych jako pacjentów, ale i dla budżetów państw.

Wyjaśniając, czym jest epigenetyka i jaką ma rolę do odegrania, warto wspomnieć o tym, czym jest tzw. wiek epigenetyczny. Prof. Wojdacz wyjaśnia, że jest to miara niekorzystnego wpływu środowiska na nasz materiał genetyczny.

Na nasz organizm wpływa wszystko: powietrze, dieta, to czy się ruszamy, czy palimy, czy pijemy alkohol.

- Mechanizmy epigenetyczne warunkują różnorodność komórkową, to że organizm w ogóle powstaje. Powodują, że to samo DNA buduje bardzo skomplikowany organizm, że jedna komórka z takim samym materiałem genetycznym jest w stanie przewodzić prąd, a inna się kurczyć. Jednak z drugiej strony te mechanizmy mogą być zakłócane przez czynniki środowiskowe, a to może prowadzić do chorób - mówi prof. Wojdacz.

- Epigenetyka ma zastosowanie w branży medycznej i lifestylowej. W branży medycznej przykładami odkryć epigenetycznych, które już wchodzą do użycia, są możliwości określenia ryzyka pewnych chorób na podstawie biomarkerów epigenetycznych. Następnie możliwe jest wprowadzenie protokołu, który obniża to ryzyko. Inną możliwością są testy na wczesne wykrywanie nowotworów z diagnostycznej próbki krwi. Okazało się, w prawdopodobnie największej próbie klinicznej w diagnostyce, iż te testy będą zbudowane na markerach epigenetycznych i wiele firm na świecie pracuje w tym momencie nad takimi testami. Natomiast w branży lifestylowej, korzystamy z pojęcia zegara/wieku epigenetycznego i oceny, do jakiego stopnia środowisko, w jakim żyjemy naniosło zmiany na nasz materiał epigenetyczny. Jak zmierzymy, ile ich jest, możemy projektować zachowania, protokoły, interwencje, które usuną te wszystkie epigenetyczne znaczniki, które nabyliśmy pod wpływem niekorzystnych czynników środowiskowych. To jest największa różnica między genetyką a epigenetyką – wyjaśnia prof. Wojdacz.

Jakie to mogą być interwencje, o których mówi profesor? To może być zmiana stylu życia. Z genetyką się rodzimy, nic z nią nie możemy zrobić. Epigenetyka daje szanse na zmianę.

- Rozumiejąc to, jak epigenetyka może zmienić ekspresję naszego genu, co sobie robimy tym, co jemy, w jaki sposób reagujemy na stres, co się dzieje w mechanizmach w naszym ciele, wpływa na to, jakie decyzje możemy podejmować świadomie, by poprawić sobie życie i jednocześnie spowolnić procesy starzenia się – mówi z kolei Nikolay Kirov, Dyrektor studiów MBA dla inżynierów i przedsiębiorców Akademii Leona Koźmińskiego, Partner Zarządzający firmy doradczo-szkoleniowej Kirov Strategic Negotiators, wykładowca akademicki, mentor i coach prowadzący cykliczne zajęcia z grupami uczącymi się zarządzać sobą, w tym energią własną dla odnalezienia równowagi życiowej, w ramach projektu LifeEnergy.pl.

Tym, którzy zastanawiają się, co mentor może wiedzieć o epigenetyce, wyjaśniam, że sfera emocji i zdrowia psychicznego jest niezwykle istotna w tej dziedzinie nauki. Okazuje się, że to, jak się czujemy, może zmieniać nas epigenetycznie.

- Każda emocja powoduje w naszym organizmie zmiany biochemiczne. W zależności od tego, co wyprodukujemy, czy to będą dopaminy i endorfiny i poczujemy się fantastycznie, czy będzie to kortyzol i adrenalina i poczujemy się zagrożeni, spięci, to zupełnie inaczej programujemy nasze komórki. Im więcej negatywnych, wywołujących napięcie w ciele odczuć, tym procesy starzenia mocniej przyspieszają. Wiemy to dzięki badaniom. Gdy fale beta z mózgu idą w kierunku nadnerczy, to nadnercza produkują duże ilości kortyzolu, który w nadmiarze nam szkodzi. Wtedy procesy starzenia przyspieszają – tłumaczy Kirov.

Zatem, jak potwierdza Nikolay Kirov, sterując swoją reakcją na bodźce, możemy wpływać na długość swojego życia.

- Mamy przykłady grup ludzi, którzy w odpowiednich warunkach dożyli stu lub nawet ponad stu lat. To, czym się odżywiamy, jak i ile się ruszamy, jak radzimy sobie ze stresem wpływa na ekspresję genów, a one warunkują nasze zdrowie – mówi Nikolay Kirov.