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 --
ทุกอย่างถือกำเนิดขึ้นมา ในบาร์มืด ๆ ในกรุงมาดริด ผมพบกับเพื่อนร่วมงานของผม ไมเคิล มีนี จากแมคกิล เราก็ดื่มเบียร์กันไปนิดหน่อย และเหมือนกับที่นักวิทยาศาสตร์ทำ ๆ กัน เขาเล่าเรื่องงานให้ผมฟัง และเขาบอกผมว่า เขาสนใจว่า แม่หนูเลียลูกเล็ก ๆ ของมัน หลังจากที่พวกมันเกิดอย่างไร และผมก็นั่งอยู่ตรงนั้นและพูดว่า "ภาษีของผมถูกผลาญไปกับเรื่อง --
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
on this kind of soft science."
สังคมวิทยาและมานุษยวิทยาอะไรเนี่ยนะ"
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.
และเขาก็เริ่มบอกผมว่า หนู ก็เหมือนกับมนุษย์ พวกมันเลียขนลูก ๆ ในแบบที่แตกต่างกัน แม่บางตัวเลียขนลูกมาก บางตัวก็เลียน้อย และส่วนใหญ่ก็เลียแบบกลางๆ แต่ที่น่าสนใจก็คือ เมื่อเขาติดตามลูกหนูพวกนี้ ตอนที่มันโตเต็มวัย เทียบได้กับหลายปีต่อมาในช่วงชีวิตมนุษย์ นานหลังจากที่แม่ของพวกมันตายไปแล้ว พวกมันกลายเป็นสัตว์ที่ไม่เหมือนเดิมเลย หนูที่ถูกแม่เลียขนและดูแลอย่างมาก การเลียขนและดูแลอย่างมากนั้น ทำให้พวกมันไม่เครียด พวกมันมีพฤติกรรมทางเพศที่ต่างออกไป พวกมันมีรูปแบบการดำเนินชีวิต ที่แตกต่างออกไป จากพวกหนู ที่ไม่ได้รับการดูแลอย่างมากจากแม่ของมัน
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?
แล้วผมก็มาคิดดู นี่มันเวทย์มนต์หรือเปล่า มันเกิดขึ้นได้อย่างไร นักพันธุศาสตร์อยากให้คุณคิดว่า บางทีแม่อาจมียีน "แม่แย่ ๆ " ที่ทำให้ลูกของพวกมันมีความเครียด และจากนั้น มันก็ส่งต่อ จากรุ่นหนึ่งสู่อีกรุ่น ทั้งหมดนี้ถูกกำหนดโดยพันธุกรรม หรือมันเป็นไปได้ว่ามีอะไรอย่างอื่นเกิดขึ้น
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?
ในหนู เราสามารถตั้งคำถามนี้ และหาคำตอบได้ สิ่งที่เราทำก็คือ ทำการทดสอบการเลี้ยงดูแบบไขว้ เราแยกเจ้าลูกหนูพวกนี้ ตั้งแต่ตอนที่มันเกิด ไปให้แม่บุญธรรมสองกลุ่ม ไม่ใช่แม่จริง ๆ แต่เป็นแม่ที่จะเลี้ยงดูพวกมัน แม่ที่เลียขนลูกมาก และแม่ที่เลียขนลูกน้อย และคุณก็ทำในแบบตรงข้ามกัน กับลูกหนูที่ถูกเลียน้อย คำตอบที่น่าทึ่งก็คือ ไม่สำคัญเลยว่า ยีนใดที่คุณได้มาจากแม่ ไม่ใช่แม่แท้ ๆ หรอก ที่เป็นตัวกำหนดคุณสมบัตินี้ในลูกหนู แต่เป็นแม่ที่เลี้ยงดูพวกลูกหนูต่างหาก แล้วมันเกิดขึ้นได้อย่างไร
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.
ผมเป็นนักอีพีเจเนติกส์ ผมสนใจว่ายีนพวกนี้ถูกทำเครื่องหมาย โดยการใช้เครื่องหมายทางเคมีได้อย่างไร ระหว่างการพัฒนาเป็นตัวอ่อน (Embryogenesis) ในช่วงที่พวกเราอยู่ในครรภ์มารดา และตัดสินว่ายีนใดจะถูกแสดงออก ในเนื้อเยื่อใด ยีนที่แตกต่างกันถูกแสดงออกในสมอง แทนที่จะถูกแสดงออกในตับและตา และเราก็คิดว่า มันจะเป็นไปได้ไหม ที่แม่วางกฏเกณฑ์ใหม่ให้กับยีนของลูก ในทางใดทางหนึ่ง ผ่านพฤติกรรมของมัน เราใช้เวลา 10 ปี แล้วก็พบว่ามีเหตุการณ์ทางเคมีชีวภาพ ที่ส่งต่อกันเป็นทอด ๆ ซึ่งการเลียและการตกแต่งขน การดูแลของแม่ ถูกแปลเป็นสัญญาณเคมีชีวภาพ ที่จะเข้าไปยังนิวเคลียสและดีเอ็นเอ และกำหนดเกณฑ์มันให้แตกต่างออกไป เพื่อให้สัตว์พวกนี้เตรียมพร้อมสำหรับการใช้ชีวิต ชีวิตจะแร้นแค้นหรือเปล่า หรือว่าจะมีอาหารอุดมสมบูรณ์ จะมีแมวและงูอยู่มากไหม หรือฉันจะอยู่ในเขตชุมชนชั้นสูง ที่ฉันก็แค่ทำตัวให้เหมาะสมดูดี แล้วฉันก็จะได้รับการยอมรับนับหน้าถือตา ตอนนี้คงนึกกันออกแล้วนะครับว่า กระบวนการนี้มีความสำคัญขนาดไหน สำหรับชีวิตของเรา
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.
เราได้รับดีเอ็นเอตกทอดมาจากบรรพบุรุษ ดีเอ็นเอนั่นเก่าแก่ มันเจริญขึ้นตามวิวัฒนาการ แต่มันไม่ได้บอกเรา ว่าหากเราเกิดในกรุงสต๊อกโฮล์ม ที่ที่กลางวันยาวนานในฤดูร้อน และสั้นในฤดูหนาว หรือในเอกวาดอร์ ที่ที่จำนวนชั่วโมงในตอนกลางวัน และกลางคืนเท่ากันตลอดทั้งปี และนั่นก็มีผลกระทบอย่างมาก ต่อสรีรวิทยาของเรา ฉะนั้น เราจึงเสนอว่า บางที อะไรบางอย่างที่เกิดขึ้นในช่วงแรกของชีวิต สัญญาณเหล่านั้นที่ส่งผ่านมาจากแม่ บอกกับเด็กว่า สังคมแบบไหน ที่พวกเขากำลังจะอาศัยอยู่ มันจะแร้นแค้น และคุณควรจะตื่นตัวและเครียด หรือมันจะเป็นโลกที่เรียบง่าย และคุณจะต้องทำตัวให้แตกต่าง จะเป็นโลกที่มีแสงมากหรือน้อย จะเป็นโลกที่มีอาหารมากหรือน้อย หรือถ้าไม่มีอาหารอยู่ใกล้ ๆ คุณก็ควรที่จะพัฒนาสมอง ให้สั่งให้กินเยอะๆ เมื่อเห็นอาหาร หรือเก็บอาหารทุกหยาดหยด ที่กินเข้าไปในรูปของไขมัน
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.
นี่เป็นสิ่งที่ดี วิวัฒนาการเลือกสิ่งนี้ เพื่อทำให้ดีเอ็นเอที่ไม่ยืดหยุ่นและเก่าแก่ของเรา ทำหน้าที่แบบยืดหยุ่นได้ ในสิ่งแวดล้อมใหม่ แต่ในบางครั้ง บางอย่างก็เกิดผิดพลาด ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณเกิดมาในครอบครัวยากจน และสัญญาณบอกคุณว่า "คุณจะต้องกินไม่ยั้ง กินอาหารที่เจอเข้าไปให้เกลี้ยง" แต่ตอนนี้ มนุษย์เราและสมองของเรา ได้มีวิวัฒนาการ ได้เปลี่ยนให้วิวัฒนาการเร็วขึ้นกว่าเก่า ตอนนี้คุณใช้เงินแค่หนึ่งดอลลาร์ ก็ซื้อเบอร์เกอร์ได้ ดังนั้น การเตรียมตัว ที่เราได้มาจากแม่ของเรา กลับกลายเป็นการปรับตัวที่ไม่เหมาะสม การเตรียมตัวแบบเดียวกันนี้ ที่ควรช่วยปกป้องเราจากความหิวโหยและอดอยาก กำลังจะทำให้เราเป็นโรคอ้วน มีปัญหาหลอดเลือดหัวใจ และโรคที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิซึม เพราะฉะนั้น แนวคิดที่ว่า ยีนอาจถูกติดฉลากโดยประสบการณ์ของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประสบการณ์ช่วงแรก ๆ ของชีวิต ทำให้ได้คำอธิบาย ที่ทั้งเรื่องสุขภาพและโรคภัยไข้เจ็บ สามารถใช้ร่วมกันได้
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.
แต่มันเป็นจริงแค่กับหนูหรือเปล่า ปัญหาก็คือ เราไม่สามารถ ทำการทดสอบในมนุษย์ได้ เพราะตามจริยธรรมแล้ว เราไม่สามารถสุ่มเลือกเคราะห์กรรมให้เด็กแต่ละคนได้ หากเด็กยากจนพัฒนาคุณลักษณะบางอย่าง เราไม่อาจรู้ว่ามันเกิดขึ้นเพราะความอดอยาก หรือเกิดขึ้น เพราะคนจนมียีนที่ไม่ดีหรือเปล่า ฉะนั้น นักพันธุศาสตร์ จะพยายามบอกคุณว่า คนจนนั้นจน เพราะว่ายีนของพวกเขาทำให้พวกเขาจน นักอีพิเจเนติกส์จะบอกคุณว่า คนจนอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่ไม่ดี หรือสิ่งแวดล้อมที่ยากจน ซึ่งสร้างให้เกิดลักษณะปรากฏ (Phenotype) ของความยากจนและเกิดคุณลักษณะยากจนนั้น
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?
เราจึงลองไปศึกษากัน ในญาติของเรา ซึ่งก็คือลิง เพื่อนร่วมงานของผม สตีเฟน ซุโอมี่ ได้เลี้ยงดูลิง ด้วยสองวิธีการที่แตกต่างกัน สุ่มแยกลิงจากแม่ เลี้ยงดูพวกมันด้วยพยาบาล และสภาวะที่ใช้แม่เทียม ฉะนั้น ลิงเหล่านี้จึงไม่มีแม่ลิง พวกมันมีแต่พยาบาล ส่วนลิงอีกพวกหนึ่งถูกเลี้ยงดู โดยแม่ตามปกติธรรมชาติ เมื่อพวกมันมีอายุมากขึ้น มันกลายเป็นสัตว์ที่ไม่เหมือนเดิมเลย ลิงที่มีแม่ ไม่ดื่มเหล้า พวกมันไม่มีพฤติกรรมทางเพศที่รุนแรง ลิงที่ไม่มีแม่นั้นก้าวร้าวและเครียด และติดเหล้า เราศึกษาดีเอ็นเอของพวกมัน หลังจากพวกมันเพิ่งเกิด เพื่อดูว่า เป็นไปได้หรือไม่ ที่แม่จะเป็นผู้ทำเครื่องหมาย มีลักษณะเฉพาะตัวของแม่ ในดีเอ็นเอของลูกหรือเปล่า
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?
นี่คือลิงอายุ 14 วัน และที่คุณเห็นอยู่ตรงนี้ คือวิธีการใหม่ในการศึกษาอีพีเจเนติกส์ ตอนนี้เราสามารถระบุตำแหน่งเครื่องหมายเชิงเคมี ซึ่งเราเรียกมันว่า เครื่องหมายเมทิเลชัน ทำบนดีเอ็นเอที่ความคมชัดหนึ่งนิวคลีโอไทด์ เราสามารถระบุตำแหน่งได้ทั้งจีโนม เราสามารถเปรียบเทียบ ลิงที่มีแม่หรือไม่มีได้ และนี่คือการนำเสนอด้วยภาพ ของกระบวนการนี้ ที่คุณกำลังดูอยู่นี้คือยีน ที่ถูกเมทิเลตมากกว่า เป็นสีแดง ยีนที่ถูกเมทิเลตน้อยกว่า จะเป็นสีเขียว คุณจะเห็นว่ายีนมากมายกำลังเปลี่ยนแปลง เพราะว่าการไม่มีแม่ ไม่ใช่เพียงแค่เรื่องเล็กน้อย มันส่งผลกับทุกอย่าง มันส่งสัญญาณเกี่ยวกับทุกสิ่งทุกอย่าง ว่าโลกของคุณจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร เมื่อคุณกลายเป็นผู้ใหญ่ และคุณจะเห็นว่า ลิงสองกลุ่มนี้ ได้แยกออกจากกันอย่างชัดเจน มันเกิดขึ้นเร็วแค่ไหนหรือ ลิงพวกนี้ไม่มีแม่มาก่อน จากนั้นพวกมันจึงมีประสบการณ์ทางสังคม เราสัมผัสได้ถึงสถานะทางสังคม ตั้งแต่ตอนที่เราเกิดเลยหรือเปล่า
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.
ในการทดลองนี้ เราจึงนำรกของลิง ที่มีสถานะทางสังคมแตกต่างกันมา สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับระดับชั้นทางสังคม ก็คือในบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พวกมันจะจัดตำแหน่งตัวเอง ในแบบที่ลดหลั่นกันมา ลิงหมายเลขหนึ่ง คือหัวหน้า ลิงหมายเลขสี่ คือผู้รับใช้ เรานำลิงทั้งสี่มาใส่ในกรง มันจะมีหัวหน้าและผู้รับใช้เสมอ และสิ่งที่น่าสนใจก็คือ ลิงหมายเลขหนึ่ง มีสุขภาพที่ดีกว่าลิงหมายเลขสี่ และถ้าคุณเอาพวกมันใส่ในกรง ลิงหมายเลขหนึ่งจะไม่กินอะไรมาก ลิงหมายเลขสี่จะกินเยอะเลย และที่คุณเห็นอยู่นี่ การระบุตำแหน่งเมทิเลชัน คือการแบ่งแยกอย่างมากตั้งแต่เกิด ระหว่างสัตว์ที่มีสถานะทางสังคมสูง กับสัตว์ที่ไม่ได้มีสถานะทางสังคมที่สูง
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.
ฉะนั้น เมื่อเราเกิดมา เราก็ได้รับรู้ถึงข้อมูลทางสังคมแล้ว และข้อมูลทางสังคมนั้น ก็ไม่ได้ดีหรือร้าย มันแค่เตรียมเราให้พร้อมสำหรับชีวิต เพราะว่าเราจะต้องกำหนดเกณฑ์ ทางชีววิทยาของเราให้แตกต่างกันออกไป ถ้าเราอยู่ในสถานะทางสังคมที่สูงหรือต่ำ
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.
แต่เราจะศึกษาสิ่งนี้ในมนุษย์ได้อย่างไร เราไม่สามารถทำการทดลองได้ เราไม่สามารถกำหนดชะตากรรมให้มนุษย์ได้ แต่พระเจ้าได้ทำการทดลองกับมนุษย์ และมันมีชื่อว่า ภัยธรรมชาติ
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.
หนึ่งในภัยทางธรรมชาติที่ร้ายแรงที่สุด ในประวัติศาสตร์ของแคนาดา เกิดขึ้นในแคว้นควิเบคที่ผมอาศัยอยู่ ซึ่งนั่นก็คือ พายุหิมะในปี ค.ศ. 1998 เราถูกตัดขาดจากระบบการจ่ายไฟฟ้าทั้งหมด เพราะพายุน้ำแข็ง และนั่นเป็นตอนที่อุณหภูมิ อยู่ในช่วงที่หนาวที่สุดของฤดูหนาว ก็คือ ลบ 20 ถึง ลบ 30 องศา และตอนนั้นก็มีผู้หญิงท้อง เพื่อนร่วมงานของผม ซูซาน คิง ได้ติดตามลูกของคุณแม่กลุ่มนี้ เป็นเวลา 15 ปี
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.
และสิ่งที่เกิดขึ้นก็คือ เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น -- เรามีเครื่องมือวัดความเครียด ที่ไม่อิงความรู้สึก คุณอยู่โดยไม่มีไฟฟ้านานแค่ไหน คุณไปอยู่ที่ไหน คุณอยู่ที่บ้านของแม่สามี หรือในบ้านต่างจังหวัดที่หรูหรา ทั้งหมดนั้นถูกรวบรวม เป็นระดับความเครียดทางสังคม ทำให้คุณสามารถตั้งคำถามได้ว่า เด็กจะเป็นอย่างไร และปรากฏว่า เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น เด็กเป็นโรคออทิสติกมากขึ้น พวกเขาเป็นโรคที่เกี่ยวข้อง กับเมตาบอลิซีมมากขึ้น และเป็นโรคแพ้ภูมิ (Autoimmune disease) กันมากขึ้น เราสามารถที่จะระบุตำแหน่งสถานะเมทิเลชันได้ และอีกครั้ง คุณจะเห็นยีนสีเขียว กลายเป็นสีแดง เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น ยีนสีแดงกลายเป็นสีเขียว เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้น เป็นการจัดเรียงจีโนมใหม่ทั้งหมด เพื่อตอบสนองต่อความเครียด
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.
ถ้าเราวางกฏเกณฑ์ยีนได้ ถ้าเราไม่ได้เป็นเพียงแค่ทาส ของประวัติศาสตร์ของยีนของเรา ถ้ายีนได้ถูกวางกฏเกณฑ์ไว้แล้ว เราจะล้างกฎเกณฑ์นั้นได้ไหม เพราะว่าอีพิเจเนติกคือต้นเหตุ ที่ทำให้เกิดโรคต่าง ๆ เช่น มะเร็ง โรคที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิซึม และโรคทางจิตเวช
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.
ลองมาคุยถึงเรื่องการติดโคเคนกัน การติดโคเคนเป็นภาวะที่แย่มาก ที่นำไปสู่ความตาย และสูญสิ้นชีวิตมนุษย์ เราตั้งคำถามว่า เราจะสามารถวางกฏเกณฑ์ใหม่ ให้กับสมองที่เสพติดได้ไหม เพื่อให้สัตว์ทดลองนั้นไม่เสพติดอีก เราใช้แบบจำลองการเสพติดโคเคน ที่จำลองกระบวนการที่เกิดขึ้นจริงในมนุษย์ ในมนุษย์ คุณกำลังเป็นเด็กมัธยม เพื่อนบางคนชวนให้คุณลองเสพโคเคน คุณก็ลองเสพดู ไม่เห็นจะมีอะไรเกิดขึ้นเลย หลายเดือนผ่านไป บางสิ่งย้ำเตือนคุณ เกี่ยวกับการลองเสพยาครั้งแรก หลอดยาที่ดันโคเคนเข้าไป คุณเสพติดมัน และชีวิตของคุณก็เปลี่ยนไป
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.
ในหนู เราทำอย่างเดียวกัน เพื่อนร่วมงานของผม แกล ยาดิด เขาฝึกให้สัตว์ทดลองคุ้นเคยกับโคเคน จากนั้นไม่ให้โคเคน เป็นเวลาหนึ่งเดือน ต่อมา เขาทำให้พวกมันนึกถึงงานเลี้ยง ที่ได้เห็นโคเคนเป็นครั้งแรก โดยใช้สีของกรงเป็นนัยบอก ถึงตอนที่พวกมันเห็นโคเคน แล้วพวกมันก็เกิดบ้าคลั่ง พวกมันจะกดคันโยกที่เปิดช่องให้อาหาร เพื่อให้ได้โคเคน จนมันตาย ตอนแรกพวกเรามั่นใจว่า ความแตกต่างระหว่างสัตว์เหล่านี้ คือในช่วงเวลาที่ไม่มีอะไรเกิดขึ้น ตอนที่ไม่มีการให้โคเคน อีพีจีโนมของพวกมันถูกจัดเรียงใหม่ ยีนของพวกมันถูกทำเครื่องหมายใหม่ ในแบบที่ต่างออกไป และเมื่อมีอะไรที่เตือนความจำ จีโนมของพวกมันก็พร้อม ที่จะพัฒนาลักษณะปรากฏ ที่เกี่ยวกับการเสพติดนี้
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.
ฉะนั้น เราให้ยากับสัตว์ทดลอง ที่จะเพิ่มดีเอ็นเอเมทิเลชัน ซึ่งเป็นเครื่องหมายอีพีเจเนติกส์ที่เราสนใจ หรือลดการทำเครื่องหมายอีพีเจเนติกส์ และเราก็พบว่า ถ้าเราเพิ่มเมทิเลชัน สัตว์เหล่านี้บ้าคลั่งหนักกว่าเดิม พวกมันอยากโคเคนมากกว่าเดิม แต่ถ้าเราลดดีเอ็นเอเมทิเลชัน สัตว์เหล่านี้จะไม่เสพติดโคเคนอีก เราได้กำหนดกฎเกณฑ์ให้พวกมันใหม่ และความแตกต่างพื้นฐาน ระหว่างยาอีพีเจเนติกส์ และยาชนิดอื่น ก็คือ ด้วยยาอีพีเจเนติกส์ เราจะสามารถลบร่องรอย ของประสบการณ์ออกไปได้ และเมื่อพวกมันหายไปแล้ว พวกมันจะไม่กลับมาอีก เว้นเสียแต่ว่าคุณจะได้รับประสบการณ์เดิม ตอนนี้สัตว์ได้รับการกำหนดกฏเกณฑ์ใหม่ และเมื่อเราเข้าไปเยี่ยมพวกมันอีก ใน 30 วันและ 60 วันต่อมา ซึ่งเทียบได้กับเวลาหลายปีในชีวิตมนุษย์ พวกมันยังไม่กลับไปติดยาอีก หลังจากการรักษา ด้วยยาอีพีเจเนติกส์เพียงครั้งเดียว
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.
แล้วเราได้เรียนรู้อะไรเกี่ยวกับดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอไม่ได้เป็นเพียงลำดับตัวอักษร มันไม่ใช่แค่บทภาพยนต์ ดีเอ็นเอเป็นภาพยนต์ที่เปลี่ยนแปลงได้ ประสบการณ์ของเราถูกบันทึกในภาพยนต์นี้ ซึ่งมันโต้ตอบกับคนดูได้ เหมือนกับการชมภาพยนต์ เกี่ยวกับชีวิตของด้วยคุณดีเอ็นเอ โดยใช้รีโมทคอนโทรล คุณสามารถเอานักแสดงออก หรือเพิ่มนักแสดงได้ คุณสามารถควบคุมได้ว่ายีนของคุณ จะมีหน้าตาอย่างไร นอกจากการถูกกำหนดด้วยดีเอ็นเอ ตามธรรมชาติ และนี่เป็นข่าวดีมากๆ ว่าเราจะมีความสามารถใน เผชิญกับโรคร้าย อย่างเช่น โรคมะเร็ง, โรคทางจิตเวช ได้ด้วยแนวความคิดแบบใหม่ ว่าพวกมันคือการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เหมาะสม และถ้าเราสามารถแทรกแซง กระบวนการอีพิเจเนติก เราจะสามารถย้อนภาพยนต์นี้ ด้วยการเอานักแสดงออก และจัดวางการดำเนินเรื่องใหม่
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.
ฉะนั้น สิ่งที่ผมบอกคุณในวันนี้ ก็คือ ดีเอ็นเอของเรานั้น ประกอบด้วยสองส่วน ข้อมูลสองชั้น ชั้นหนึ่งของข้อมูลนั้นเก่าแก่ มีวิวัฒนาการมาเป็นเวลาหลายล้านปี มันไม่ยืดหยุ่นและเปลี่ยนแปลงยาก ข้อมูลอีกชั้นหนึ่งคือชั้นอีพีเจเนติกส์ ซึ่งเปิดกว้างและยืดหยุ่น และสามารถสร้างการดำเนินเรื่องแบบใหม่ ที่โต้ตอบกับประสบการณ์ที่พบได้ ทำให้เราสามารถควบคุม ชะตากรรมส่วนใหญ่ของเรา เพื่อช่วยกำหนดชะตากรรม ของลูกหลานของเรา และหวังว่ามันจะช่วยให้เรา เอาชนะโรคร้าย ความท้าทายเกี่ยวกับปัญหาสุขภาพร้ายแรง ที่ก่อพิบัติภัยแก่มนุษยชาติมาแสนนาน
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.
ฉะนั้น แม้ว่าเราจะถูกกำหนด โดยยีนของเรา เราก็ยังพอมีอิสระ ที่จะสามารถจัดรูปแบบชีวิตของเรา ให้เป็นชีวิตที่เราออกแบบเองได้
Thank you.
ขอบคุณครับ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)