Γνωρίζατε ότι οι τοξίνες που επηρέασαν τους προπαππούδες σας θα μπορούσαν να «ζουν» στα γονίδιά σας; Ο βιολόγος Michael Skinner έχει προκαλέσει ποικίλες αντιδράσεις στην κοινότητα των χημικών με την επαναστατική έρευνα του, γράφει η Jeneen Interlandi στο smithsonianmag.com.
Η μεγαλύτερη ανακάλυψη του Michael Skinner ξεκίνησε, όπως συνήθως συμβαίνει με τους επιστήμονες, με μια «θαυμάσια» αποτυχία.
Πίσω στο 2005, όταν ήταν ακόμη ένας «παραδοσιακός βιολόγος, μία ερευνήτρια πήγε ανήσυχη στο γραφείο του για να απολογηθεί και να ζητήσει συγγνώμη, επειδή προχώρησε ένα πείραμα ένα βήμα παρακάτω.
Μέσα στα εργαστήρια του πανεπιστημίου Washington State University, εκείνη και ο Skinner είχαν εκθέσει ποντίκια που κυοφορούσαν σε ενδοκρινική διαταραχή, που επηρεάζει την ανάπτυξη του εμβρύου, ελπίζοντας ότι θα κατάφερναν να αποκτήσουν περισσότερες γνώσεις γύρω από τη διαδικασία κατά την οποία ένα αγέννητο έμβρυο γίνεται είτε αρσενικό, είτε θηλυκό.
Η χημική ουσία που χρησιμοποίησαν, ένα γεωργικό μυκητοκτόνο (vinclozolin), δεν είχε καμία επιρροή στη σεξουαλική διαφοροποίηση. Οι ερευνητές όμως διαπίστωσαν ότι όταν ενηλικιώνονταν τα αρσενικά, εμφάνιζαν χαμηλότερο αριθμό σπερματοζωαρίων και μειωμένη γονιμότητα.
Η έρευνά τους φαινόταν να έχει αποτύχει.
Κατά λάθος όμως η συνάδελφος του Skinner είχε εκθρέψει τα «εγγόνια» εκείνων των ποντικιών που είχαν χρησιμοποιηθεί στο πείραμα, δημιουργώντας μια τέταρτη γενιά, ή τα δισέγγονα των αρχικών.
«Μην ανησυχείς. Δεν υπάρχει πρόβλημα» τής είπε ο Skinner. «Μπορείς να κάνεις αναλύσεις επάνω σε αυτά» πρόσθεσε, σκεπτόμενος ότι βάζοντάς την να μελετήσει τα ποντίκια αυτά, θα ξεχνούσε κάπως το «λάθος» της.
Έτσι κι έκανε.
Αυτό που βρήκαν οι δύο επιστήμονες, όχι μόνο άλλαξε την κατεύθυνση της έρευνας του Skinner, αλλά προκάλεσε και τα θεμέλια της σύγχρονης βιολογίας. Ο Skinner θα γινόταν έτσι ο πρόδρομος ενός νέου τρόπου σκέψης σχετικά με τις πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην υγεία από την έκθεση σε χημικές ουσίες του περιβάλλοντος.
Οι ανακαλύψεις του θίγουν το βασικό ερώτημα του πώς μεταδίδονται οι βιολογικές οδηγίες από τη μια γενιά στην επόμενη.
Για πάνω από μισό αιώνα οι επιστήμονες πίστευαν ότι το γενετικό υλικό που υπάρχει στο DNA ελέγχει αυτή τη διαδικασία: οι γενετικές «πληροφορίες» μεταδίδονται από γονιό στο παιδί και ούτω καθ’ εξής.
Οι πληροφορίες μεταδίδονται με τη «μορφή» των γονιδίων, όμως δεν είναι μόνιμες. Μια μικρή αλλαγή, ως αποτέλεσμα τυχαίας μετάλλαξης για παράδειγμα, μπορεί να αλλάξει το «μήνυμα» ενός γονιδίου και στη συνέχεια να διαδοθεί αυτό αντί του αρχικού.
Το περίεργο με τα πειράματα στα ποντίκια του Skinner ήταν ότι οι τρεις γενιές που ακολούθησαν τα κυοφορούντα θηλυκά που είχαν εκτεθεί στο χημικό μυκητοκτόνο, παρουσίαζαν αφύσικα χαμηλότερο αριθμό σπερματοζωαρίων, κάτι που δεν οφειλόταν όμως σε μια αλλαγή στην κληρονομική αλληλουχία του DNA τους.
Ο προβληματισμένος Skinner και η ομάδα του επανέλαβαν το πείραμα 15 φορές και διαπίστωσαν τα ίδια αποτελέσματα. Εξέθρεψαν περισσότερα ποντίκια και έκαναν πειράματα και με άλλες χημικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων μερικών που οδηγούν στην εμφάνιση ασθενειών που επηρεάζουν τον προστάτη, τα νεφρά, τις ωοθήκες και το ανοσοποιητικό σύστημα. Κάθε φορά οι ασθένειες εμφανίζονταν και στην τέταρτη και πέμπτη γενιά απογόνων των μανάδων που είχαν εκτεθεί στα χημικά.
«Στην ουσία, αυτά στα οποία είχε εκτεθεί η προγιαγιά σας μπορεί να προκαλούν τις ασθένειες που αντιμετωπίζετε εσείς και τα εγγόνια σας» εξήγησε ο βιολόγος.
Το εκπληκτικό που ανακάλυψαν οι ερευνητές ήταν ότι η «διαδρομή» που ακολουθούσαν οι χημικές ουσίες, δεν ξεκινούσε ούτε τελείωνε με μια μετάλλαξη του γενετικού κώδικα. Αντίθετα, οι τοξίνες άλλαζαν το μοτίβο των απλών μορίων (ομάδες μεθυλίου), που προσκολλώνται στο DNA των γενετικών κυττάρων των εμβρύων, τα οποία γίνονται είτε τα ωάρια του ή το σπέρμα του, προσθέτει το δημοσίευμα.
Το φαινόμενο ήταν τόσο απρόσμενο που οδήγησε σε ένα νέο πεδίο, με το Skinner να κατέχει ηγετική θέση, που ονομάζεται επιγενετική διαγενεαλογική, ή αλλιώς μελέτη των κληρονομικών αλλαγών που δεν μπορούν να εξηγηθεί από την παραδοσιακή γενετική.
Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσίευσε ο βιολόγος και η ερευνητική του ομάδα στο PLOS One, «όχι μόνο επηρεάζει την υγεία μας το περιβάλλον στο οποίο ζούσε η προγιαγιά μας, αλλά τα χημικά στα οποία είχε εκτεθεί μπορεί να έχουν αφήσει το αποτύπωμά τους, το οποίο οι ειδικοί μπορούν να εντοπίσουν».
Τα ευρήματα αυτά μπορεί να οδηγήσουν σε νέες μεθόδους για ιατρικές διαγνώσεις. Για παράδειγμα, υποθετικά μιλώντας, θα μπορούσε ένας γιατρός να μελετήσει τα πρότυπα μεθυλίωσης ενός ατόμου σε μικρή ηλικία, για να διαπιστώσει τις πιθανότητες εμφάνισης παχυσαρκίας αργότερα στη ζωή του.
Ωστόσο, σύμφωνα με τον επιστήμονα, υπάρχουν κι άλλα «συμφέροντα». «Υπάρχουν δύο δυνάμεις που εργάζονται εναντίον μου. Από τη μια πλευρά, τα πολυχρήματα συμφέροντα που αρνούνται να αποδεχτούν τα δεδομένα, γιατί μπορεί να αναγκάσουν τους αρμόδιους να επιβάλλουν αυστηρότερες ρυθμίσεις στις “κερδοφόρες χημικές ουσίες”. Από την άλλη βρίσκονται οι γενετικοί ντετερμινιστές, που παραμένουν προσκολλημένοι σε ένα παλιό μοντέλο γενετικής και βιολογίας».
