Czy nasze zdrowie i długość życia są z góry zapisane w genach, czy może mamy na nie realny wpływ? Na to pytanie odpowiada dr Dorota Komar – wybitna badaczka i liderka działu badań epigenetycznych w Centrum Technologicznym Eurecat w Katalonii.
W rozmowie z Michałem Wieczorkiem ekspertka analizuje wpływ stylu życia na funkcje poznawcze i menopauzę, a także opowiada o nowoczesnych narzędziach diagnostycznych, które mogą zrewolucjonizować wczesne wykrywanie chorób. To obowiązkowa lektura dla każdego, kto chce zrozumieć, jak codziennymi wyborami „przeprogramować” swój organizm na długowieczność w pełnym zdrowiu.
Michał Wieczorek: Doroto, nie ma rozmowy o długowieczności bez obszaru, którym zajmujesz się na co dzień. Powiedz nam proszę: czym właściwie jest epigenetyka i dlaczego stała się tak ważna?
Dorota Komar: Najlepiej zacząć od tego, że każda komórka naszego ciała, na każdym etapie życia, posiada dokładnie takie samo DNA. A jednak komórka skóry wygląda i zachowuje się zupełnie inaczej niż komórka wątroby. Dzieje się tak dlatego, że różny zestaw genów jest u nich włączony i wyłączony. To pokazuje, że samo DNA nie jest wystarczające do pełni funkcji organizmu. Potrzebna jest dodatkowa informacja mówiąca o tym, które geny w danym momencie mają być włączone, a które wyłączone. Epigenetyka to właśnie dodatkowa warstwa informacji, która podpowiada, które geny mają być aktywne, a które nie. To chemiczne modyfikacje samego DNA lub białek (histonów), które zmieniają właściwości fizykochemiczne DNA i decydują o dostępności naszych genów – czy konkretna komórka ma do nich dostęp w tym momencie, czy może z nich korzystać.
Często słyszę porównanie, że genetyka to hardware, a epigenetyka to software. Zgodzisz się z tym?
To świetna analogia! Można powiedzieć, że epigenetyka to takie „aplikacje” wgrane w nasz smartfon. Ja osobiście bardzo lubię porównanie do języka: genetyka to słownik wszystkich słów, jakie istnieją, a epigenetyka to reguły gramatyczne i interpunkcyjne. To one pozwalają ułożyć te same słowa w zupełnie inne historie, dzięki czemu każda komórka może „opowiedzieć” swoją własną.
Zajmujesz się tym naukowo w Barcelonie, pracując nad zmianami zachodzącymi w mózgu podczas starzenia. Jakie mechanizmy epigenetyczne są dla tego procesu kluczowe?
Najwięcej wiemy o metylacji DNA. Wynika to po części z faktu, że jest ona najłatwiejsza do badania – wystarczy nam DNA a je łatwo wyizolować – możemy to zrobić nawet z pradawnych kości dinozaurów. Innym procesem jest acetylacja histonów, która zazwyczaj promuje aktywność genów, rozluźniając strukturę chromatyny. Wyobraźmy sobie chromatynę jako nitkę nawiniętą na szpulkę – gdy jest mocno upakowana, komórka nie ma dostępu do genów ukrytych w środku. Dopiero jej rozluźnienie pozwala na odczytanie informacji. Co fascynujące, jądro komórkowe wcale nie jest „zupą”, jak nas uczono w szkole, ale przypomina precyzyjnie uporządkowane miasto z fabrykami i dzielnicami, w których zachodzą specyficzne reakcje – od tego, do jakiej struktury wewnątrz jądra trafi gen, zależy w jaki sposób będzie wykorzystany…
Czy to oznacza, że możemy dowolnie zmieniać ekspresję naszych genów? Czy procesy te są odwracalne?
Czysto teoretycznie – tak, każda modyfikacja epigenetyczna jest odwracalna, ponieważ istnieją enzymy, które potrafią usuwać grupy metylowe czy acetylowe. W praktyce jednak istnieją tzw. „okienka wrażliwości”. Najwięcej zmian narasta na wczesnych etapach życia. Jeśli dziecko rozwijało się w trudnych warunkach, bez odpowiedniej opieki, pewne negatywne „zapisy” epigenetyczne mogą być bardzo trudne do odwrócenia w dorosłości. Jednak im później dana zmiana została „nałożona”, tym łatwiej ją zmodyfikować poprzez styl życia.
Skoro wspomniałaś o stylu życia – w jaki sposób to, co robimy na co dzień, zmienia naszą chemię na poziomie genów?
Wszystko, co wpływa na nasz metabolizm, wpływa na epigenetykę. Na przykład podczas sportu produkowany jest betahydroksymaślan (ciałko ketonowe), który bezpośrednio wpływa na enzymy modyfikujące histony. Sen jest kluczowy, bo to właśnie wtedy zachodzi proces nakładania wielu informacji epigenetycznych – one oscylują wraz z cyklem dobowym. Również dieta dostarcza nam „materiałów budulcowych” – donorów grup metylowych.
Właśnie, dieta. Czy możemy „zjeść” coś, co spowolni nasze starzenie?
Na początku tego roku pojawiły się badania potwierdzające, że osoby spożywające więcej donorów grup metylowych starzeją się wolniej. Mówimy tu o substancjach takich jak betaina (obecna w burakach), cholina, metionina oraz witaminy z grupy B. Trzeba jednak uważać z suplementacją – tutaj obowiązuje krzywa w kształcie litery U. Zarówno niedobór, jak i nadmiar metylacji może być szkodliwy. Jeśli przesadzimy, możemy niechcący „wyciszyć” geny, które chronią nas przed nowotworami. Dlatego w ich przypadku lepiej postawić na dietę niż suplementację.
Czy w przyszłości będziemy mogli zbadać swój wiek biologiczny i stan zdrowia z jednej kropli krwi, tak jak obiecywała słynna Elizabeth Holmes?
Sprawa Theranos zrobiła dużo złego, ale sama idea nie była abstrakcyjna. Już teraz z niewielkiej ilości krwi jesteśmy w stanie odczytać bardzo dużą ilość informacji epigenetycznych. Wierzę, że za kilka lat diagnostyka oparta na sygnaturach metylacji DNA pozwoli odróżniać osoby zdrowe od chorych na bardzo wczesnym etapie i stanie się standardem w medycynie. Co więcej, pracujemy nad metodami bezbólowego pobierania krwi kapilarnej tuż spod naskórka, co będzie wybawieniem dla osób bojących się igieł.
To brzmi jak przełom. Epigenetyka daje nam realną nadzieję na to, że zdrowie mamy w dużej mierze w swoich rękach.
Pamiętajmy, że na zdrowszy styl życia nigdy nie jest za późno, choć oczywiście im wcześniej zaczniemy, tym lepiej.
