Όλα ξεκίνησαν από ένα σκοτεινό μπαρ στη Μαδρίτη. Συνάντησα τον συνάδελφό μου από το πανεπιστήμιο ΜακΓκιλ, Μάικλ Μίνι. Πίναμε μπύρες και όπως κάνουν οι επιστήμονες μου μίλησε για το έργο του. Και μου είπε ότι ενδιαφέρεται για το πώς οι μητέρες-αρουραίοι γλύφουν τα μωρά τους μόλις αυτά γεννιούνται. Και καθόμουν εκεί και έλεγα: «Εκεί χαραμίζονται οι φόροι μου -
So it all came to life in a dark bar in Madrid. I encountered my colleague from McGill, Michael Meaney. And we were drinking a few beers, and like scientists do, he told me about his work. And he told me that he is interested in how mother rats lick their pups after they were born. And I was sitting there and saying, "This is where my tax dollars are wasted --
(Γέλια)
(Laughter)
- σε αυτού του είδους την ελαφριά επιστήμη».
on this kind of soft science."
Και άρχισε να μου λέει ότι οι αρουραίοι, όπως και οι άνθρωποι, γλύφουν τα μωρά τους με πολύ διαφορετικούς τρόπους. Κάποιες μητέρες το κάνουν πολύ αυτό, κάποιες μητέρες το κάνουν πολύ λίγο, και οι περισσότερες είναι κάπου στη μέση. Αυτό που είναι όμως ενδιαφέρον είναι ότι όταν παρακολουθεί αυτά τα μωρά όταν γίνονται ενήλικες - όπως, χρόνια στην ανθρώπινη ζωή, πολύ μετά τον θάνατο της μητέρας, είναι εντελώς διαφορετικά ζώα. Τα ζώα που ήταν γλειμμένα και καλλωπισμένα σε μεγάλο βαθμό, υψηλό-γλείψιμο και περιποίηση, δεν έχουν στρες. Έχουν διαφορετική σεξουαλική συμπεριφορά. Έχουν διαφορετικό τρόπο ζωής από αυτά που δεν λάμβαναν την ίδια έντονη μεταχείριση από τις μητέρες τους.
And he started telling me that the rats, like humans, lick their pups in very different ways. Some mothers do a lot of that, some mothers do very little, and most are in between. But what's interesting about it is when he follows these pups when they become adults -- like, years in human life, long after their mother died. They are completely different animals. The animals that were licked and groomed heavily, the high-licking and grooming, are not stressed. They have different sexual behavior. They have a different way of living than those that were not treated as intensively by their mothers.
Οπότε, μετά σκεφτόμουν: Είναι αυτό μαγεία; Πώς λειτουργεί αυτό; Όπως οι γενετιστές θα θέλανε να σκέφτεστε, ίσως η μητέρα είχε το γονίδιο «κακής μητέρας» που έκανε τα μωρά της να έχουν στρες, και μετά πέρασε από γενιά σε γενιά. Όλα καθορίζονται από τη γενετική. Ή μήπως είναι πιθανό κάτι άλλο να συμβαίνει εδώ;
So then I was thinking to myself: Is this magic? How does this work? As geneticists would like you to think, perhaps the mother had the "bad mother" gene that caused her pups to be stressful, and then it was passed from generation to generation; it's all determined by genetics. Or is it possible that something else is going on here?
Στους αρουραίους, μπορούμε να απαντήσουμε αυτή την ερώτηση. Οπότε, αυτό που κάναμε είναι ένα πείραμα δια-παρένθεσης. Ουσιαστικά διαχωρίζουμε στη γέννα τα νεογνά αυτού του αρουραίου, σε δύο είδη παρένθετων μητέρων - όχι τις αληθινές μητέρες, αλλά μητέρες που θα τα φροντίζουν: μητέρες που γλύφουν πολύ και μητέρες που γλύφουν λίγο. Και μπορείτε να κάνετε το αντίθετο με τα νεογνά που δεν γλύφονται πολύ. Και η αξιοσημείωτη απάντηση ήταν ότι δεν ήταν σημαντικό τι γονίδιο παίρνεις από τη μητέρα σου. Δεν ήταν η βιολογική μητέρα που καθόριζε αυτή την ιδιότητα αυτών των αρουραίων. Είναι η μητέρα που φρόντιζε τα νεογνά. Οπότε, πώς μπορεί αυτό να λειτουργήσει;
In rats, we can ask this question and answer it. So what we did is a cross-fostering experiment. You essentially separate the litter, the babies of this rat, at birth, to two kinds of fostering mothers -- not the real mothers, but mothers that will take care of them: high-licking mothers and low-licking mothers. And you can do the opposite with the low-licking pups. And the remarkable answer was, it wasn't important what gene you got from your mother. It was not the biological mother that defined this property of these rats. It is the mother that took care of the pups. So how can this work?
Είμαι επιγενετιστής. Ενδιαφέρομαι για το πώς τα γονίδια σημειώνονται από ένα χημικό σημάδι κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης, καθόσον είμαστε στη μήτρα των μητέρων μας, και καθορίζουν ποιο γονίδιο θα εκφραστεί σε ποιον ιστό. Διαφορετικά γονίδια εκφράζονται στον εγκέφαλο από ό,τι σε ήπαρ και μάτι. Και σκεφτήκαμε: είναι δυνατό η μητέρα να επαναπρογραμματίζει κάπως το γονίδιο των απογόνων της μέσα από τη συμπεριφορά της; Και περάσαμε 10 χρόνια, και βρήκαμε ότι υπάρχει ένας καταρράκτης βιοχημικών γεγονότων μέσω του οποίου το γλείψιμο, η περιποίηση και η φροντίδα της μητέρας, μεταφράζεται σε βιοχημικά σήματα που πάνε στον πυρήνα και περνούν στο DNA και το προγραμματίζουν διαφορετικά. Οπότε τώρα το ζώο μπορεί να προετοιμαστεί για τη ζωή: Θα είναι η ζωή σκληρή; Θα υπάρχει πολύ φαγητό; Θα υπάρχουν πολλές γάτες και φίδια γύρω, ή θα ζήσω σε μια γειτονιά υψηλής τάξης όπου θα πρέπει μόνο να συμπεριφέρομαι ωραία και σωστά, και με αυτό θα κερδίσω κοινωνική αποδοχή; Κάποιος μπορεί να σκεφτεί πόσο σημαντική αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει για τις ζωές μας.
I am an a epigeneticist. I am interested in how genes are marked by a chemical mark during embryogenesis, during the time we're in the womb of our mothers, and decide which gene will be expressed in what tissue. Different genes are expressed in the brain than in the liver and the eye. And we thought: Is it possible that the mother is somehow reprogramming the gene of her offspring through her behavior? And we spent 10 years, and we found that there is a cascade of biochemical events by which the licking and grooming of the mother, the care of the mother, is translated to biochemical signals that go into the nucleus and into the DNA and program it differently. So now the animal can prepare itself for life: Is life going to be harsh? Is there going to be a lot of food? Are there going to be a lot of cats and snakes around, or will I live in an upper-class neighborhood where all I have to do is behave well and proper, and that will gain me social acceptance? And now one can think about how important that process can be for our lives.
Κληρονομούμε το DNA μας από τους προγόνους μας. Το DNA είναι παλιό. Εξελίχθηκε μέσα από την εξέλιξη. Δε μας λέει όμως αν θα γεννηθείς στη Στοκχόλμη, όπου οι μέρες είναι μεγάλες το καλοκαίρι και μικρές το χειμώνα, ή στο Εκουαδόρ, όπου υπάρχει ίδιος αριθμός ωρών για τη μέρα και τη νύχτα όλο το χρόνο. Και αυτό έχει ένα τεράστιο [αντίκτυπο] στη φυσιολογία μας. Οπότε αυτό που προτείνουμε είναι, ίσως αυτό που συμβαίνει νωρίς στη ζωή, αυτά τα σήματα που έρχονται μέσω της μητέρας, λένε στο παιδί σε τι είδους κοινωνικό κόσμο θα ζήσετε. Θα είναι σκληρός, και θα είσαι ανήσυχος και γεμάτος στρες, ή θα είναι εύκολος ο κόσμος, και θα πρέπει να είσαι διαφορετικός. Θα είναι ένας κόσμος με πολύ φως ή λίγο φως; Θα είναι ένας κόσμος με πολύ ή λίγο φαγητό; Αν δεν υπάρχει καθόλου φαγητό, πρέπει να αναπτύξεις τον εγκέφαλό σου ώστε να δραστηριοποιείται όποτε βλέπεις γεύμα, ή να αποθηκεύεις κάθε κομμάτι φαγητού που τρως ως λίπος.
We inherit our DNA from our ancestors. The DNA is old. It evolved during evolution. But it doesn't tell us if you are going to be born in Stockholm, where the days are long in the summer and short in the winter, or in Ecuador, where there's an equal number of hours for day and night all year round. And that has such an enormous [effect] on our physiology. So what we suggest is, perhaps what happens early in life, those signals that come through the mother, tell the child what kind of social world you're going to be living in. It will be harsh, and you'd better be anxious and be stressful, or it's going to be an easy world, and you have to be different. Is it going to be a world with a lot of light or little light? Is it going to be a world with a lot of food or little food? If there's no food around, you'd better develop your brain to binge whenever you see a meal, or store every piece of food that you have as fat.
Οπότε αυτό είναι καλό. Η εξέλιξη το έχει επιλέξει αυτό για να επιτρέψει στο σταθερό και παλιό μας DNA να λειτουργεί με έναν δυναμικό τρόπο σε νέα περιβάλλοντα. Κάποιες φορές όμως τα πράγματα μπορεί να πάνε στραβά: για παράδειγμα, αν γεννηθείς σε μια φτωχή οικογένεια και τα σήματα είναι: «πρέπει να δραστηριοποιηθείς, πρέπει να τρως κάθε κομμάτι φαγητού που θα βρεθεί μπροστά σου». Τώρα όμως άνθρωποι και εγκέφαλος έχουμε εξελιχθεί, έχουν κάνει την εξέλιξη ακόμη πιο γρήγορη. Τώρα μπορείς να αγοράσεις McDonald για ένα δολάριο. Και ως εκ τούτου, η προετοιμασία που είχαμε από τις μητέρες μας καταλήγει να είναι δυσπροσαρμοστική. Η ίδια προετοιμασία που έμελλε να μας προστατέψει από την πείνα και το λιμό θα προκαλέσει παχυσαρκία, καρδιαγγειακά προβλήματα και μεταβολικά νοσήματα. Οπότε αυτή η έννοια ότι τα γονίδιά μας σημαδεύονται από την εμπειρία μας, και ειδικά την εμπειρία της πρώιμης ζωής, μπορεί να μας παρέχει μια ενιαία εξήγηση περί υγείας και νόσου.
So this is good. Evolution has selected this to allow our fixed, old DNA to function in a dynamic way in new environments. But sometimes things can go wrong; for example, if you're born to a poor family and the signals are, "You better binge, you better eat every piece of food you're going to encounter." But now we humans and our brain have evolved, have changed evolution even faster. Now you can buy McDonald's for one dollar. And therefore, the preparation that we had by our mothers is turning out to be maladaptive. The same preparation that was supposed to protect us from hunger and famine is going to cause obesity, cardiovascular problems and metabolic disease. So this concept that genes could be marked by our experience, and especially the early life experience, can provide us a unifying explanation of both health and disease.
Ισχύει όμως μόνο για τους αρουραίους; Δεν μπορούμε όμως να το ελέγξουμε στους ανθρώπους, επειδή για ηθικούς λόγους, δεν μπορούμε να χειριστούμε τις παιδικές αντιξοότητες με τυχαίο τρόπο. Οπότε, αν ένα φτωχό παιδί αναπτύξει μια συγκεκριμένη ιδιότητα, δεν ξέρουμε αν αυτό προκαλείται από τη φτώχεια ή αν οι φτωχοί άνθρωποι έχουν άσχημα γονίδια. Οπότε οι γενετιστές θα σας πουν ότι οι φτωχοί άνθρωποι είναι φτωχοί επειδή τα γονίδιά τους τους κάνουν φτωχούς. Οι επιγενετιστές θα σας πουν ότι οι φτωχοί βρίσκονται σε κακό ή εξαθλιωμένο περιβάλλον που δημιουργεί αυτόν τον φαινότυπο, αυτήν την ιδιότητα.
But is true only for rats? The problem is, we cannot test this in humans, because ethically, we cannot administer child adversity in a random way. So if a poor child develops a certain property, we don't know whether this is caused by poverty or whether poor people have bad genes. So geneticists will try to tell you that poor people are poor because their genes make them poor. Epigeneticists will tell you poor people are in a bad environment or an impoverished environment that creates that phenotype, that property.
Οπότε, πήγαμε να δούμε τα ξαδέρφια μας, τους πιθήκους. Ο συνάδελφός μου, Στίβεν Σουόμι, εκτρέφει πιθήκους με δύο διαφορετικούς τρόπους: τυχαία χώρισε έναν θηλυκό πίθηκο από τη μητέρα της και την εξέθρεψε με μια παρένθετη τροφό σε συνθήκες υποκατάστατης μητρότητας. Οπότε, αυτοί οι πίθηκοι δεν είχαν μητέρα, είχαν τροφό. Και άλλοι πίθηκοι εκτράφηκαν με τις κανονικές, φυσιολογικές τους μητέρες. Και όταν ενηλικιώθηκαν, ήταν εντελώς διαφορετικά ζώα. Οι πίθηκοι που είχαν μια μητέρα δε νοιάζονταν για το αλκοόλ, δεν ήταν σεξουαλικά επιθετικοί. Οι πίθηκοι που δεν είχαν μητέρα ήταν επιθετικοί, είχαν στρες και ήταν αλκοολικοί. Οπότε κοιτάξαμε στο DNA τους αμέσως μετά τη γέννησή τους, για να δούμε: Είναι δυνατό η μητέρα να τα σηματοδοτεί; Υπάρχει κάποια υπογραφή της μητέρας στο DNA των απογόνων;
So we moved to look into our cousins, the monkeys. My colleague, Stephen Suomi, has been rearing monkeys in two different ways: randomly separated the monkey from the mother and reared her with a nurse and surrogate motherhood conditions. So these monkeys didn't have a mother; they had a nurse. And other monkeys were reared with their normal, natural mothers. And when they were old, they were completely different animals. The monkeys that had a mother did not care about alcohol, they were not sexually aggressive. The monkeys that didn't have a mother were aggressive, were stressed and were alcoholics. So we looked at their DNA early after birth, to see: Is it possible that the mother is marking? Is there a signature of the mother in the DNA of the offspring?
Αυτοί είναι πίθηκοι 14 ημερών, και αυτό που βλέπετε εδώ είναι ο μοντέρνος τρόπος που μελετάμε την επιγενετική. Μπορούμε πλέον να χαρτογραφήσουμε αυτά τα χημικά σημάδια στο DNA, τα οποία αποκαλούμε σήματα μεθυλίωσης, σε μια μοναδική νουκλεοτιδική ανάλυση. Χαρτογραφούμε ολόκληρο το γονιδίωμα. Μπορούμε πια να συγκρίνουμε τον πίθηκο που είχε μητέρα ή όχι. Κι εδώ είναι μια οπτική παρουσίαση. Αυτό που βλέπετε είναι ότι τα γονίδια που είναι πιο μεθυλιωμένα είναι κόκκινα. Τα γονίδια που είναι λιγότερο μεθυλιωμένα είναι πράσινα. Μπορείτε να δείτε ότι πολλά γονίδια αλλάζουν, επειδή το να μην έχεις μητέρα δεν είναι κάτι απλό. Επηρεάζει τα πάντα. Στέλνει σήματα για όλο το φάσμα που ο κόσμος σου θα μοιάζει όταν γίνεις ενήλικας. Και μπορείτε να δείτε τις δύο ομάδες πιθήκων εξαιρετικά καλά διαφοροποιημένες η μία από την άλλη. Πόσο νωρίς αναπτύσσεται αυτό; Αυτοί οι πίθηκοι δεν είχαν δει τις μητέρες τους, οπότε είχαν μια κοινωνική εμπειρία. Αισθανόμαστε την κοινωνική μας κατάσταση, ακόμη και τη στιγμή της γέννησης;
These are Day-14 monkeys, and what you see here is the modern way by which we study epigenetics. We can now map those chemical marks, which we call methylation marks, on DNA at a single nucleotide resolution. We can map the entire genome. We can now compare the monkey that had a mother or not. And here's a visual presentation of this. What you see is the genes that got more methylated are red. The genes that got less methylated are green. You can see many genes are changing, because not having a mother is not just one thing -- it affects the whole way; it sends signals about the whole way your world is going to look when you become an adult. And you can see the two groups of monkeys extremely well-separated from each other. How early does this develop? These monkeys already didn't see their mothers, so they had a social experience. Do we sense our social status, even at the moment of birth?
Σε αυτό το πείραμα λοιπόν, πήραμε πλακούντες πιθήκων που είχαν διαφορετικό κοινωνικό στάτους. Αυτό που έχει ενδιαφέρον για την κοινωνική κατάταξη είναι ότι σε όλα τα έμβια όντα, θα δομήσουν τους εαυτούς τους κατά μια ιεραρχία. Ο πίθηκος νούμερο ένα είναι το αφεντικό, ο πίθηκος νούμερο τέσσερα είναι ο εργάτης. Κι όταν βάζεις τέσσερις πιθήκους σε ένα κλουβί, θα υπάρχει πάντα ένα αφεντικό και πάντα ένας εργάτης. Και αυτό που έχει ενδιαφέρον είναι ότι ο πίθηκος νούμερο ένα είναι πολύ πιο υγιής από τον πίθηκο νούμερο τέσσερα. Και αν τους βάλεις σε ένα κλουβί, ο πίθηκος νούμερο ένα δε θα φάει τόσο πολύ. Ο πίθηκος νούμερο τέσσερα θα φάει [πολύ]. Κι αυτό που βλέπετε εδώ σε αυτήν την χαρτογράφηση μεθυλίωσης, ένας δραματικός διαχωρισμός στη γέννηση των ζώων που είχαν υψηλό κοινωνικό στάτους απέναντι στα ζώα που δεν είχαν υψηλό στάτους.
So in this experiment, we took placentas of monkeys that had different social status. What's interesting about social rank is that across all living beings, they will structure themselves by hierarchy. Monkey number one is the boss; monkey number four is the peon. You put four monkeys in a cage, there will always be a boss and always be a peon. And what's interesting is that the monkey number one is much healthier than monkey number four. And if you put them in a cage, monkey number one will not eat as much. Monkey number four will eat [a lot]. And what you see here in this methylation mapping, a dramatic separation at birth of the animals that had a high social status versus the animals that did not have a high status.
Οπότε γεννιόμαστε ήδη γνωρίζοντας την κοινωνική πληροφορία, και αυτή η κοινωνική πληροφορία δεν είναι κακή ή καλή, απλά μας προετοιμάζει για τη ζωή, επειδή πρέπει να προγραμματίζουμε τη βιολογία μας διαφορετικά αν είμαστε στο υψηλό ή το χαμηλό κοινωνικό στάτους.
So we are born already knowing the social information, and that social information is not bad or good, it just prepares us for life, because we have to program our biology differently if we are in the high or the low social status.
Πώς όμως μπορείς να το μελετήσεις αυτό στους ανθρώπους; Δεν μπορούμε να πειραματιστούμε, ούτε να υποβάλλουμε τους ανθρώπους σε αντιξοότητες. Ο Θεός όμως κάνει πειράματα με τους ανθρώπους, και ονομάζονται φυσικές καταστροφές.
But how can you study this in humans? We can't do experiments, we can't administer adversity to humans. But God does experiments with humans, and it's called natural disasters.
Μία από τις πιο σκληρές φυσικές καταστροφές στην ιστορία του Καναδά συνέβη στην επαρχία μου, το Κεμπέκ. Είναι η παγοθύελλα του 1998. Χάσαμε ολόκληρο το ηλεκτρικό μας δίκτυο εξαιτίας μια θύελλας πάγου όταν οι θερμοκρασίες ήταν, στο απόγειο του χειμώνα στο Κεμπέκ, μείον 20 με μείον 30. Και υπήρχαν έγκυες μητέρες εκείνη την περίοδο. Και η συνάδελφός μου Σουζάν Κινγκ παρακολούθησε τα παιδιά αυτών των μητέρων για 15 χρόνια.
One of the hardest natural disasters in Canadian history happened in my province of Quebec. It's the ice storm of 1998. We lost our entire electrical grid because of an ice storm when the temperatures were, in the dead of winter in Quebec, minus 20 to minus 30. And there were pregnant mothers during that time. And my colleague Suzanne King followed the children of these mothers for 15 years.
Και αυτό που έγινε ήταν, ότι καθώς αυξανόταν το στρες - κι εδώ είχαμε αντικειμενικές μετρήσεις του στρες: Πόσον καιρό ήσουν χωρίς ρεύμα; Πού πέρασες τον χρόνο σου; Ήταν στο διαμέρισμα της πεθεράς σου ή σε κάποιο άνετο σπίτι χώρας; Όλα αυτά λοιπόν προστέθηκαν σε κλίμακα κοινωνικού στρες, και μπορείτε να ρωτήσετε: Πώς ήταν τα παιδιά; Και φαίνεται ότι όσο το άγχος αυξάνεται, τα παιδιά αναπτύσσουν περισσότερο αυτισμό, αναπτύσσουν περισσότερες νόσους του μεταβολισμού και αναπτύσσουν περισσότερες αυτο-άνοσα νοσήματα. Θα χαρτογραφούσαμε την κατάσταση μεθυλίωσης, και ξανά, βλέπετε τα πράσινα γονίδια να γίνονται κόκκινα καθώς το άγχος αυξάνεται, τα κόκκινα γονίδια γίνονται πράσινα καθώς το άγχος αυξάνεται, μια ολόκληρη αναδιάρθρωση του γονιδιώματος ως απόκριση στο άγχος.
And what happened was, that as the stress increased -- and here we had objective measures of stress: How long were you without power? Where did you spend your time? Was it in your mother-in-law's apartment or in some posh country home? So all of these added up to a social stress scale, and you can ask the question: How did the children look? And it appears that as stress increases, the children develop more autism, they develop more metabolic diseases and they develop more autoimmune diseases. We would map the methylation state, and again, you see the green genes becoming red as stress increases, the red genes becoming green as stress increases, an entire rearrangement of the genome in response to stress.
Οπότε, αν μπορούμε να προγραμματίσουμε τα γονίδια, αν δεν είμαστε απλά οι σκλάβοι της ιστορίας των γονιδίων μας, αλλά προγραμματίζονται, μπορούμε να τα απο-προγραμματίσουμε; Επειδή επιγενετικές αιτίες μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες όπως ο καρκίνος, η μεταβολική νόσος και τα ψυχικά νοσήματα.
So if we can program genes, if we are not just the slaves of the history of our genes, that they could be programmed, can we deprogram them? Because epigenetic causes can cause diseases like cancer, metabolic disease and mental health diseases.
Ας μιλήσουμε για την εξάρτηση από την κοκαΐνη. Η εξάρτηση από την κοκαΐνη είναι μια απαίσια κατάσταση που μπορεί να οδηγήσει στον θάνατο και τον χαμό της ανθρώπινης ζωής. Θέσαμε την ερώτηση: Μπορούμε να επαναπρογραμματίσουμε το μυαλό υπό εξάρτηση για να κάνουμε αυτό το ζώο να μην είναι πια εξαρτημένο; Χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο εξάρτησης από την κοκαΐνη που ανακεφαλαιώνει το τι συμβαίνει στους ανθρώπους. Στους ανθρώπους, είστε στο σχολείο, κάποιοι φίλοι προτείνουν να πάρετε κοκαΐνη, παίρνετε κοκαΐνη, τίποτα δε συμβαίνει. Περνούν μήνες, κάτι σας υπενθυμίζει τι έγινε την πρώτη φορά, ένας έμπορος προωθεί κοκαΐνη, και γίνεσαι εξαρτημένος, και η ζωή σου έχει αλλάξει.
Let's talk about cocaine addiction. Cocaine addiction is a terrible situation that can lead to death and to loss of human life. We asked the question: Can we reprogram the addicted brain to make that animal not addicted anymore? We used a cocaine addiction model that recapitulates what happens in humans. In humans, you're in high school, some friends suggest you use some cocaine, you take cocaine, nothing happens. Months pass by, something reminds you of what happened the first time, a pusher pushes cocaine, and you become addicted and your life has changed.
Στους αρουραίους, κάνουμε το ίδιο. Ο συνάδελφός μου, Γκαλ Γιαντίντ, εκπαιδεύει τα ζώα να συνηθίσουν την κοκαΐνη, μετά για ένα μήνα, καθόλου κοκαΐνη. Μετά τους υπενθυμίζει το πάρτι όταν είδαν την κοκαΐνη πρώτη φορά με σύνθημα, τα χρώματα του κλουβιού όταν είδαν κοκαΐνη. Και τρελαίνονται. Θα πιέζουν το μοχλό να παίρνουν κοκαΐνη μέχρι να πεθάνουν. Πρώτα διαπιστώσαμε ότι η διαφορά μεταξύ αυτών των ζώων είναι ότι κατά την ώρα που τίποτα δε συμβαίνει, που δεν υπάρχει κοκαΐνη γύρω, το επιγονιδίωμά τους αναδιατάσσεται. Τα γονίδιά τους επανα-σηματοδοτούνται με διαφορετικό τρόπο, και όταν το σύνθημα έρθει, το γονιδίωμά τους είναι έτοιμο να αναπτύξει αυτόν τον εξαρτώμενο φαινότυπο.
In rats, we do the same thing. My colleague, Gal Yadid, he trains the animals to get used to cocaine, then for one month, no cocaine. Then he reminds them of the party when they saw the cocaine the first time by cue, the colors of the cage when they saw cocaine. And they go crazy. They will press the lever to get cocaine until they die. We first determined that the difference between these animals is that during that time when nothing happens, there's no cocaine around, their epigenome is rearranged. Their genes are re-marked in a different way, and when the cue comes, their genome is ready to develop this addictive phenotype.
Οπότε περιθάλψαμε αυτά τα ζώα με ουσίες που είτε αυξάνουν τη μεθυλίωση του DNA, που ήταν ο επιγενετικός δείκτης που παρακολουθούσαμε, ή μειώνουν τις επιγενετικές σημάνσεις. Και βρήκαμε ότι αν αυξήσουμε τη μεθυλίωση, αυτά τα ζώα τρελαίνονται ακόμα πιο πολύ. Λαχταρούν περισσότερο την κοκαΐνη. Αν ελαττώσουμε όμως τη μεθυλίωση του DNA, τα ζώα δεν είναι πλέον εξαρτημένα. Τα έχουμε επαναπρογραμματίσει. Και μια θεμελιώδης διαφορά ανάμεσα σε μια επιγενετική ουσία και οποιαδήποτε άλλη ουσία είναι ότι με τις επιγενετικές ουσίες, ουσιαστικά αφαιρούμε τα σημάδια της εμπειρίας, και εφόσον φύγουν, δεν επιστρέφουν εκτός αν έχεις την ίδια εμπειρία. Το ζώο πλέον είναι επαναπρογραμματισμένο. Όταν λοιπόν επισκεφτήκαμε τα ζώα 30 με 60 μέρες αργότερα, το οποίο σε ανθρώπινους όρους είναι πολλά χρόνια ζωής, δεν ήταν ακόμη εθισμένα - από μια μόνο επιγενετική θεραπεία.
So we treated these animals with drugs that either increase DNA methylation, which was the epigenetic marker to look at, or decrease epigenetic markings. And we found that if we increased methylation, these animals go even crazier. They become more craving for cocaine. But if we reduce the DNA methylation, the animals are not addicted anymore. We have reprogrammed them. And a fundamental difference between an epigenetic drug and any other drug is that with epigenetic drugs, we essentially remove the signs of experience, and once they're gone, they will not come back unless you have the same experience. The animal now is reprogrammed. So when we visited the animals 30 days, 60 days later, which is in human terms many years of life, they were still not addicted -- by a single epigenetic treatment.
Οπότε, τι μάθαμε για το DNA; Το DNA δεν είναι απλώς μια ακολουθία γραμμάτων. Δεν είναι ένα απλό σενάριο. Το DNA είναι μια δυναμική ταινία. Οι εμπειρίες μας γράφονται σε αυτήν την ταινία, η οποία είναι διαδραστική. Είναι σα να παρακολουθείς μια ταινία της ζωής σου, με το DNA, με το τηλεχειριστήριο. Μπορείς να μετακινήσεις έναν ηθοποιό και να προσθέσεις έναν ηθοποιό. Και οπότε έχεις, παρά την ντετερμινιστική φύση της γενετικής, έχεις τον έλεγχο του τρόπου που θα μοιάζουν τα γονίδιά σου, και αυτό έχει ένα τεράστιο αισιόδοξο μήνυμα για τη δυνατότητα αντιμετώπισης των θανατηφόρων ασθενειών όπως ο καρκίνος, η ψυχική υγεία, με μια νέα προσέγγιση, κοιτάζοντάς τες ως κακή προσαρμογή. Και αν μπορούμε να παρέμβουμε επιγενετικά, [μπορούμε] να αντιστρέψουμε την ταινία απομακρύνοντας έναν ηθοποιό και στήνοντας ένα νέο διήγημα.
So what did we learn about DNA? DNA is not just a sequence of letters; it's not just a script. DNA is a dynamic movie. Our experiences are being written into this movie, which is interactive. You're, like, watching a movie of your life, with the DNA, with your remote control. You can remove an actor and add an actor. And so you have, in spite of the deterministic nature of genetics, you have control of the way your genes look, and this has a tremendous optimistic message for the ability to now encounter some of the deadly diseases like cancer, mental health, with a new approach, looking at them as maladaptation. And if we can epigenetically intervene, [we can] reverse the movie by removing an actor and setting up a new narrative.
Αυτό που σας είπα λοιπόν σήμερα είναι ότι το DNA είναι πραγματικά συνδυασμένο από δύο συστατικά, δύο στρώματα πληροφοριών. Ένα στρώμα πληροφοριών είναι παλιό, έχοντας εξελιχθεί από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης. Είναι σταθερό και πολύ δύσκολο να αλλάξει. Το άλλο στρώμα πληροφορίας είναι το επιγενετικό στρώμα, το οποίο είναι ανοιχτό και δυναμικό και θέτει μια διήγηση που είναι διαδραστική, που μας επιτρέπει να ελέγχουμε, σε μεγάλο βαθμό, τη μοίρα μας, να βοηθούμε τη μοίρα των παιδιών μας, και να ελπίζουμε να ξεπαστρέψουμε την ασθένεια και σοβαρές προκλήσεις για την υγεία που μαστίζουν την ανθρωπότητα για πολύ καιρό.
So what I told you today is, our DNA is really combined of two components, two layers of information. One layer of information is old, evolved from millions of years of evolution. It is fixed and very hard to change. The other layer of information is the epigenetic layer, which is open and dynamic and sets up a narrative that is interactive, that allows us to control, to a large extent, our destiny, to help the destiny of our children and to hopefully conquer disease and serious health challenges that have plagued humankind for a long time.
Οπότε, παρόλο που καθοριζόμαστε από τα γονίδιά μας, έχουμε ένα βαθμό ελευθερίας που μπορεί να θεσπίσει τη ζωή μας σε μια ζωή υπευθυνότητας.
So even though we are determined by our genes, we have a degree of freedom that can set up our life to a life of responsibility.
Σας ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)