Önök évek óta egy magasan pörgő genetikai forradalom árnyékában élnek, melynek eredményei az orvostudománytól a régészetig, a családtörténettől a nagyipari szinten propagált életmód-tanácsadásig lassan, de biztosan alakítják át a világunkat. A fejlődés részben technikai: az ezredfordulón még kész vagyon volt feltérképezni egy ember génállományát, most azt mondják, pár év múlva ugyanez gyakorlatilag ingyen lesz. Eközben elméleti szinten is komoly dolgok történnek, és sokan abban az epigenetikában látják az áttörést, amit 30 éve még szinte áltudományos területeknek kijáró gyanakvással kezeltek a mainstream élettudományokban.

Ennek az utóbbi időben legnagyobb érdeklődést kiváltó eredménye az a kutatás, mely holokauszttúlélők gyerekeinek a génmintázatait vizsgálta. A Rachel Yehuda vezette kutatócsapat arra jutott, hogy a szüleiket ért traumák (koncentrációs táborokban átélt szenvedések, kínzások, bujkálás, tömeges tragédiák megtapasztalása) a holokauszt után született gyerekek génjeiben is valamilyen formában tetten érhető. Vagyis az embert érő hatások genetikailag továbbadódhatnak a következő generációkra.

Mivel ez a gyanú szerint molekuláris szinten zajló „félelemátörökítés” elég bizarrul hangzik, megpróbáltunk utánajárni, hogy mindez a humbughoz, a sci-fihez vagy a Nobel-díjhoz van-e legközelebb. És bár azok az epigenetikával foglalkozó magyar szakemberek, akiket megkérdeztünk, szkeptikusak a konkrét kutatással kapcsolatban, azt megerősítették, hogy az örökléstanban olyan alapvető változások zajlanak, amelyek révén visszatérőben van az, amiről azt hittük, hogy a darwini természetes szelekció törvényének dogmatikus értelmezése egyszer s mindenkorra megsemmisített: a szerzett tulajdonságok kizárólagos öröklésének gondolata.

Génhangosítás és zene

A lamarckizmus az a 19. század eleji öröklődéstan, mely szerint a zsiráfnak például azért van olyan viccesen hosszú nyaka, mert ősei sokat nyújtogatták a magukét, és lám, nem hiába fáradoztak annyit, a csemete már eléri a finom lombokat.

Az ehhez hasonló célvezérelt változások hipotézise azóta megbukott, ahogy azt is megtanítják az iskolában, hogy a szerzett tulajdonságok nem örökítődnek át az utódokra.

A közelmúltig teljesen meghaladottnak számító elmélethez később inkább csak az olyan áltudományos potentátok fordultak vissza, mint a sztálini Szovjetunió biológiáját tönkretevő Liszenko, aki azt hitte, búzából rozst varázsolhat, ha megváltoztatja a környezeti feltételeket.

Miközben Liszenko kristálytiszta, ideologisztikus áltudományt csinált, a lamarckizmussal már bonyolultabb a helyzet.

A XX. századi genetika kicsit fundamentalistává vált, most azonban bizonyos értelemben a lamarckizmus köszön vissza. Egyre több bizonyíték van rá, hogy a szerzett tulajdonságok egy része valóban öröklődik

— mondta az Indexnek Falus András akadémikus. A régi elméletet pedig az epigenetika teheti részben újra aktuálissá.

Míg a „klasszikus” genetika fő kérdése a genetikai információt tartalmazó DNS molekulára irányult, az epigenetika a DNS-szekvencián kívüli sajátosságokkal foglalkozik, nagyjából azzal, hogy mi „szólaltatja meg” a géneket. A minden sejtünkben lényegében azonos genetikai kódból ugyanis mindig csak egy kisebb rész aktiválódik: ahogy a DNS molekula információja messenger RNS-ekre fordítódik át, majd onnan fehérjére, úgy lesz az egyik sejtből máj-, másokból izom-, bőr-, idegsejt, miegyéb. És ugye nálunk többsejtűeknél, ezek azért meglehetősen fontos különbségek.

Úgy is mondhatnánk tehát, hogy az epigenetika azoknak a hatásoknak az összessége, amelyek miatt többek között a szemünk sem vizeletet választ ki. Ezt a szervet rendeltetés szerint használva most már azt is kezdik vizslatni, hogy ezért molekulárisan milyen folyamatoknak lehetünk hálásak. Müller Ferenc Birminghamban halak epigenetikájával foglalkozik, az ő összefoglalása szerint jelenleg négy olyan kémiai folyamatot ismerünk, amelyek „kihangosíthatják” vagy éppen „elcsendesíthetik” a géneket: ezt befolyásolja a DNS egyik „betűjének” metilációja, a hisztonok kémiai módosulása, a messenger-RNS-t gátolni képes kis RNS-ek, valamint a telomeráz nevű enzim.

Míg a gének — kisebb mutációktól eltekintve — egy életen át változatlanok, epigenetikánkat az életmód befolyásolja, tehát következményük megfordítható. Vagyis biológiai értelemben sincs minden megírva a génjeinkben; genetikai meghatározottság helyett csak hajlamról lehet beszélni, melyet környezeti tényezők aktiválnak, de csak megfelelő feltételek fennállása esetén. Ez molekuláris szinten is megmagyarázhatóvá teszi, hogy például a napsütés, a mozgás, a zene, a körülöttünk élő közösség miként befolyásolja a hangulatunkat, az érzelmi, a pszichés a és a társadalmi tényezők biológiailag hogyan is hatnak.

Egerek és emberek

A legizgalmasabb azonban az lehet, hogy ezek a környezeti tényezők akár több nemzedéken keresztül is kifejthetik a hatásukat. Kiderült, hogy a II. világháború hollandiai éhínsége súlyos következményekkel járt azokra is, akikkel az éhezés alatt volt várandós az édesanyjuk.

A náluk kimutatott, kiugróan magas szív- és érrendszeri kockázat nem egyszerűen a kisebb születéskori súlynak tudható be; a méhen belüli rosszabb körülmények epigenetikai szinten hathattak a magzati szervfejlődésre.

Egy svéd kutatás már azt bizonyította, hogy a nagyszülők fiatalkori táplálkozása még az unokák egészségére is hatással van. Azoknak az unokái, akik rosszabb termést követő években születtek, az unokáik kisebb eséllyel lettek cukorbetegek, vagyis az utódok diabéteszhajlama összefügg a nagypapa —megtermékenyítés előtti — étkezésével.

Még meglepőbb eredményekkel járt egy egérkísérlet, mely a tanult félelem átörökítését bizonyítja, csak azt nem tudni, ez hogyan is lehetséges. Ebben szegény kísérleti egereket áramütésekkel tanítottak meg arra, hogy féljenek a cseresznyevirág illatától; a jól ismert pavlovi reflex hamar ki is alakult náluk, amikor befújták a ketrecükbe a fájdalommal asszociált szagot. Ami viszont egészen váratlan: ez a kondicionálás annyira erősnek bizonyult, hogy még az elektrosokkolt példányok kölykeinél is jelentkezett. Bár ők maguk soha nem kaptak negatív ingert a szaghoz, mégis, a szüleikéhez hasonló félelemmel reagáltak az illatra.

A holokausztos kutatásnál most mintha valami hasonlót bizonyítottak volna be az emberről is, méghozzá nem csak fenomenologikus, viselkedési szinten, hanem molekulárisan is. „Növényeknél és fonalféregszinten már volt ilyen, a genetikailag jóval bonyolultabb emlősöknél még nem nagyon. Most jutott el odáig a tudomány, hogy azt a nagyon izgalmas kérdést, hogy a humán genetikában is van-e ilyen hatás, egyáltalán fel lehessen tenni. Van már hozzá molekuláris biológiai tudás, van elég transzgenerációs adat, és megfelelő módszertan is” — mondta nekünk Müller Ferenc.

A birminghami kutató mégis erősen szkeptikus a konkrét eredményekkel kapcsolatban. Az, hogy a stresszhormonok átírhatják a humán genomnál az epigenetikai jeleket, ez a hatás átmehet az utódba, és ezt molekuláris szinten kimutassák, nagyon komoly súlyú állítás, amit ennek megfelelő erővel kellene bizonyítani — mondja Müller.

Ezzel a kutatással szerinte és Falus András szerint is komoly problémák lehetnek.

Nagyon kicsi az elemszám; nem túl jó a kontrollcsoport kiválasztása; kiragadtak egyetlen genetikai mintázatot a sok millióból, és találtak egy nagyon kis különbséget — sorolja a problémákat Müller, aki szerint feltehetően az sem véletlen, hogy nem egy nagyobb presztízsű tudományos lapban jelent meg a publikáció. A kutató úgy sejti, inkább a holokauszt generálta a figyelmet, nem a cikk tudományos súlya.

Genetikapornó

Falus András hasonlóan óvatosságra int: „a holokauszt életre szóló komplex trauma, hogy a lelkünkben hogyan jelenik meg, nem lehet leegyszerűsíteni csak az epigenetikára, ez butaság” — mondta az Indexnek. Úgy gondolja, kell, hogy legyenek epigenetikai hatások, de ennek a részleteit még csak alig kezdjük szagolgatni.

Egy tudományt úgy lehet tönkretenni, ha bálványt csinálunk belőle. A genetika pornográfiája, ha három génre vezetjük vissza, hogy most jó kedvem van. Ez olyan, mintha azt akarnánk bizonyítani, hogy a Rómeó és Júliában egy ágyjelenet, a szex a lényeg.

Az óvatosság egyik fő oka, hogy még rengeteg a fehér folt az epigenetikai mintázatok átöröklésének molekuláris mechanizmusai kapcsán. A teljes folyamat Müller összegzése szerint öt-hat lépésből áll, az egész egyben egyelőre nincs leírva, és sokszor nincsenek ok-okozati kapcsolatok sem, csak asszociációk. Miközben az epigenetikai jeleket befolyásolják a környezeti hatások, és a jelek szerint ezek valahogy át is öröklődhetnek, ennek pontos módjáról inkább még csak találgatások léteznek.

Azért is kellene pontosabban ismerni a mechanizmust, mert a modern genetika egyik alapelve, a Weismann-elv értelmében az ilyen szülői epigenetikai sajátosságok elvileg nem jelenhetnének meg az utódok csíra sejtvonalaiban. Az uralkodó elmélet és az ezeket alátámasztó empirikus adatok szerint a megtermékenyítés után nulláról indulunk: az embrionális fejlődés elején a szülők pete- és hímivarsejtjeiből kapott metilációs állapotok kitörlődnek, így egyelőre nehéz elképzelni, hogy a szülői mintázatok hogyan hathatnak újra.

„Az ivarsejteket létrehozó sejtosztódásnál, a meiózisnál a közelmúltig azt hittük, hogy a metilációk letörlődnek. Kiderült, hogy ez nem igaz minden génre; lehet olyan, hogy genomiális imprinting, melynek során bizonyos jelek megtartják a mintázatukat. Így az ivarsejteken át az utódokba is átkerülhetnek olyan metilációk, amelyek miatt azután egyes gének jobban vagy kevésbé fejeződnek ki. A pontos mechanizmust azonban, hogy ez mely géneknél, milyen hatásokra, mikor történik, egyelőre nem ismerjük” — mondja Falus András.

Áltudományból hájptudomány

Birminghamben Müller Ferenc halembriókon vizsgálja, hogy mikor kapcsol be egy gén, és ezt az epigenetikai tényezők hogyan irányítják.

Ezt az egyre népszerűbb kutatási irányt húsz éve még lamarckistának nevezték volna. Mostanra jutott el oda a biológia, hogy nagyon komoly kutatók foglalkoznak az epigenetikával, illetve a generációkon átívelő epigenetikai öröklődéssel.

Szerinte azonban az újabb eredmények ellenére Lamarcknak nem volt igaza a szerzett tulajdonságok átörökítéséről szóló elméletében, de helyenként van igazságtartalom abban, amit pedzegetett, és most kezdjük azt is látni, hogy mi lehet az ezt lehetővé tévő molekuláris mechanizmus. Arról azonban szó sincs, hogy ez a folyamat irányított evolúciót eredményezne. Müller szerint a most feltárni próbált transzgenerácios hatások ráadásul csak nagyon kis változásokat okoznak, és alig kimutathatók — ha nem így lenne, ezek népi tapasztalatból is evidensek lennének, és nem kellene őket újra felfedezni.

Müller nagyon valószínűnek tartja, hogy tíz éven belül ezekre a kérdésekre sokkal pontosabb és megfoghatóbb válaszunk lesz, mint ma. Falus András is úgy gondolja, hogy a következő évek legizgalmasabb iránya az epigenetikai öröklés lesz a biológiában. Arra figyelmeztet azonban, hogy miközben egyre olcsóbbak lesznek a vonatkozó kutatások, és hozzáférhetőbbek az adatok, az értelmezés lesz a döntő kérdés, az, hogy amit egyre jobban mérünk, azt értjük-e.

A professzor úgy látja, hogy bár nagyon fontosak azok a belátások, amelyek a környezeti tényezők molekuláris hatásaira hívják fel a figyelmet, az, hogy az életmóddal tudjuk szabályozni a genetikai hajlamokat, nem árt óvatosnak lenni. Az epigenetikával kapcsolatban van egy csomó túlzás, és ebben az évben a kutatási területen több olyan szkeptikus hangot is lehetett hallani, amelyek kétségbe vonták, hogy valóban olyan sokat számítana az életmód, mint néhányan mondják.

Az az igazság, hogy egyelőre nem tudjuk megmondani, hogy a nagymama dohányzása valójában általában hogyan hat az unoka egészségére. Müller Ferenc szerint nagyon veszélyes lenne, ha erre az izgalmas kutatási területre a táplálkozástudományhoz hasonlóan rászabadulna az „életmódipar”, és itt is hetente jönnének az újabb kétséges tanácsok arról, hogy éppen mivel teszünk jót a majd évtizedek múlva megszülető utódainknak.