Τα τραύματα των προγόνων μας αφήνουν «ίχνη» μέσα μας! Η επαναστατική έρευνα του Νίκου Δασκαλάκη
Ένα τραυματικό γεγονός δεν τελειώνει πάντοτε τη στιγμή που ο κίνδυνος απομακρύνεται. Μπορεί να αφήσει βαθύ αποτύπωμα στη ζωή εκείνου που το βίωσε. Θα μπορούσε, όμως, η επίδρασή του να φτάνει ακόμη μακρύτερα; Να συνδέεται με βιολογικές αλλαγές που παρατηρούνται και στις επόμενες γενιές, επηρεάζοντας όχι μόνο την ευαισθησία απέναντι στο στρες, αλλά ενδεχομένως και την ανθεκτικότητα;
Αυτό το συναρπαστικό ερώτημα βρίσκεται στον πυρήνα της έρευνας που περιγράφει στο Newsbomb ο Νικόλαος Δασκαλάκης. Ένα πεδίο πρωτοποριακό και εξαιρετικά σημαντικό, καθώς επιχειρεί να φωτίσει τη διαδρομή από το βίωμα στη βιολογία: πώς το περιβάλλον αλληλεπιδρά με το γενετικό μας υλικό και πώς ορισμένες επιδράσεις του θα μπορούσαν να συνδέουν διαφορετικές γενιές μιας οικογένειας. Ο ίδιος μιλά για μια «επαναστατική ιδέα», επισημαίνοντας παράλληλα τις δυσκολίες που αντιμετωπίζει η επιστημονική τεκμηρίωσή της στον άνθρωπο.
Ο Νικόλαος Δασκαλάκης είναι καθηγητής Φαρμακολογίας, Φυσιολογίας, Βιοφυσικής και Βιοϊατρικής Γενετικής, διευθυντής του Εργαστηρίου Νευρογονιδωματικής και Μεταφραστικής Βιοπληροφορικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βοστώνης, ερευνητής του Ινστιτούτου Broad και ερευνητής του νοσοκομείου McLean του Τμήματος Ψυχιατρικής της Ιατρικής Σχολής του Harvard.
Στη συζήτησή μας, εξηγεί ότι η επιγενετική δεν αφορά την αλλαγή των «γραμμάτων» του DNA, αλλά χημικές τροποποιήσεις που μπορούν να επηρεάζουν τη λειτουργία και την έκφραση των γονιδίων. Η διάκριση είναι ουσιαστική: το ερώτημα δεν είναι αν κληρονομούμε αυτούσιες τις αναμνήσεις των προγόνων μας, αλλά αν και με ποιους μηχανισμούς οι εμπειρίες τους μπορούν να αφήνουν βιολογικά ίχνη που σχετίζονται με τη ζωή των απογόνων τους.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η έρευνα στην οποία συμμετείχε στη Νέα Υόρκη, εξετάζοντας επιγενετικές τροποποιήσεις σε γονίδια του στρες, σε δείγματα από οικογένειες επιζώντων του Ολοκαυτώματος. Όπως αναφέρει, παρατηρήθηκαν συσχετίσεις επιγενετικών αλλαγών μεταξύ γενεών. Ωστόσο, ο ίδιος υπογραμμίζει ότι αυτές οι αλλαγές δεν μπορούν να χαρακτηρίζονται αυτομάτως επιβλαβείς: η σημασία τους ενδέχεται να εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο ζει κάθε άνθρωπος και από τη συγκεκριμένη εμπειρία της προηγούμενης γενιάς.
Εδώ βρίσκεται και μία από τις πιο ενδιαφέρουσες προεκτάσεις της συζήτησης. Η έρευνα δεν αναζητά μόνο τη βιολογική διάσταση της ευαλωτότητας, αλλά και εκείνη της ανθεκτικότητας.
Η αναγνώριση βιολογικών δεικτών θα μπορούσε, εφόσον τεκμηριωθεί η χρησιμότητά τους, να βοηθήσει στον έγκαιρο εντοπισμό ανθρώπων που είναι περισσότερο ευάλωτοι μετά από ένα τραυματικό γεγονός και στην επιλογή καταλληλότερων παρεμβάσεων. Από τη μελέτη του παρελθόντος των οικογενειών μέχρι την προοπτική μιας πιο εξατομικευμένης φροντίδας, η έρευνα αυτή επιχειρεί να δώσει απαντήσεις σε ένα από τα πιο ανθρώπινα ερωτήματα: γιατί ο ίδιος κίνδυνος αφήνει τόσο διαφορετικά σημάδια στον καθένα μας;
Και τελικά μήπως κάποιες έντονες εμπειρίες των παππούδων μας -όπως ας πούμε η αγωνία της «απόδρασης» από τη φλεγόμενη Σμύρνη στη Μικρασιατική Καταστροφή ή η πείνα της Κατοχής-, επηρεάζουν με κάποιον τρόπο -κι όχι απαραίτητα αρνητικό- εμάς και… αύριο τα εγγόνια μας;
Δείτε τη συνέντευξη του Νικόλαου Δασκαλάκη στο Newsbomb:
Newsbomb: Κύριε Δασκαλάκη, τι ακριβώς ερευνάτε γύρω από το τραύμα και την επιγενετική και σε ποιο στάδιο βρίσκονται οι έρευνές σας;
Νικόλαος Δασκαλάκης: Όταν μιλάμε για επιγενετική, συνδέουμε το κομμάτι της κλασικής γενετικής με το περιβάλλον. Το περιβάλλον, πέρα από τα αποτελέσματα που μπορεί να έχει άμεσα, μπορεί να προκαλέσει επιγενετικές αλλοιώσεις, οι οποίες ενδέχεται να περάσουν στις επόμενες γενιές.
Η αφετηρία της έρευνάς μας είναι ότι, δυστυχώς, τα πολύ σοβαρά τραυματικά γεγονότα, που είναι επικίνδυνα για τη ζωή, είναι συχνά στην ανθρώπινη εμπειρία. Οι περισσότεροι άνθρωποι, όμως, είναι ανθεκτικοί. Η πλειονότητα επιβιώνει από το τραύμα χωρίς να εμφανίζει χρόνια προβλήματα, ενώ υπάρχει μια μειονότητα που εμφανίζει.
Αυτό μας οδηγεί να εξετάσουμε το γενετικό και το επιγενετικό σκέλος, προκειμένου να καταλάβουμε γιατί κάποιοι άνθρωποι είναι περισσότερο ευάλωτοι και κάποιοι άλλοι όχι. Ένα μέρος της έρευνάς μας αφορά τη γενετική. Αναλύουμε τα «γράμματα» του DNA, ένα προς ένα, για να καταλάβουμε ποια από αυτά μπορούν να προβλέψουν την ευαισθησία στο τραύμα.
Υπάρχει, όμως, και ένα κομμάτι που δεν μπορούμε να εξηγήσουμε μόνο με αυτόν τον τρόπο. Αυτό που προβλέπει ο γενετικός κώδικας και αυτό που παρατηρούμε στους ιστούς δεν είναι ακριβώς πανομοιότυπο. Υπάρχει μια αλληλεπίδραση του DNA με το περιβάλλον, η οποία συμβάλλει στο τελικό αποτέλεσμα, χωρίς να γνωρίζουμε πάντοτε πότε ακριβώς συνέβη.
Μπορούν, λοιπόν, τα βιώματα ενός παππού ή μιας γιαγιάς να επηρεάσουν ένα παιδί που γεννιέται σήμερα; Με ποιους τρόπους;
Ναι, μπορούν να επηρεάσουν τις επόμενες γενιές με πολλούς τρόπους. Ένας είναι ο κλασικός: η γιαγιά μπορεί να διηγηθεί στο παιδί πώς περνούσαν δύσκολα και πώς αντεπεξήλθαν σε αυτές τις καταστάσεις. Έτσι μεταφέρεται βιωματικά μια κουλτούρα αντιμετώπισης του τραύματος.
Υπάρχει επίσης η συμπεριφορά των γονιών και το ευρύτερο πρώιμο περιβάλλον, από κύηση μέχρι εφηβική ηλικία. Όσα βιώνει ένα παιδί στην ανάπτυξη μπορούν να επηρεάσουν, θετικά ή αρνητικά, τον τρόπο με τον οποίο θα αντεπεξέλθει σε ένα δικό του τραύμα στο μέλλον.
Ωστόσο και αυτή είναι μια συμπεριφορική μεταβίβαση, αλλά αυτό δεν την κάνει μη βιολογική. Όσα ακούμε και μαθαίνουμε περνούν μέσα από τον εγκέφαλό μας και συνδέονται με βιολογικές αλλαγές, όπως είναι οι γενετικές και ορμονικές. Πρόκειται, όμως, για κάτι που «μαθαίνει» ο άνθρωπος κατά τη διάρκεια της ζωής του.
Υπάρχει και ένα άλλο ενδεχόμενο, που πηγαίνει βαθύτερα: μια τραυματική εμπειρία των παππούδων και των γιαγιάδων να έχει προκαλέσει επιγενετικές αλλαγές στα αναπαραγωγικά τους κύτταρα, στα σπερματοζωάρια ή στα ωοκύτταρα, πριν από τη σύλληψη των παιδιών τους.
Η ιδέα είναι ότι τέτοιες αλλαγές θα μπορούσαν να περάσουν στους γονείς και στη συνέχεια στο ίδιο το παιδί. Επομένως, ο χρόνος κατά τον οποίο συνέβη το τραύμα, σε σχέση με τη σύλληψη, είναι βασικό στοιχείο όταν εξετάζουμε αν πρόκειται πράγματι για επιγενετική διαγενεακή μεταβίβαση.
Μια «επαναστατική ιδέα» και οι δυσκολίες της απόδειξης
Ακούγεται συγκλονιστικό ότι μια εμπειρία θα μπορούσε να αφήνει βιολογικό αποτύπωμα στις επόμενες γενιές. Πόσο νέα είναι αυτή η προσέγγιση και πόσο δύσκολο είναι να τεκμηριωθεί;
Είναι μια επαναστατική ιδέα, που προσπαθεί να εξηγήσει πράγματα τα οποία δεν μπορούμε να ερμηνεύσουμε με τον κλασικό τρόπο κληρονομικότητας.
Είναι, όμως, δύσκολο να γίνουν αυτά τα πειράματα. Συνήθως βασιζόμαστε σε πειραματικά μοντέλα, όπως αρουραίους και ποντίκια. Αυτά τα μοντέλα δεν είναι τέλεια: μελετάμε έναν άλλο οργανισμό, όχι τον άνθρωπο. Δεν μπορούμε, όμως, να κάνουμε αντίστοιχα πειράματα στους ανθρώπους.
Υπάρχουν ιστορικές συνθήκες που έχουν μελετηθεί, όπως τα ορφανοτροφεία στη Ρουμανία και η πείνα στην Ολλανδία κατά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο. Στη δεύτερη περίπτωση, μια περιοχή είχε απομονωθεί ως προς την τροφοδοσία της για περίπου έξι μήνες. Οι ερευνητές παρακολούθησαν στη συνέχεια τις οικογένειες, τα παιδιά και τα εγγόνια, εξετάζοντας επιπτώσεις στην υγεία, όπως ο διαβήτης, καθώς και επιγενετικές αλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με τον μεταβολισμό και το στρες.
Τι ακριβώς είναι αυτές οι επιγενετικές αλλαγές; Αλλάζουν τα «γράμματα» του DNA;
Όχι. Μιλάμε για χημικές τροποποιήσεις που δεν αλλάζουν το ίδιο το «γράμμα» του DNA. Είναι σαν να υπάρχουν χημικά μόρια επάνω στα «γράμματα». Όταν ένα γονίδιο πρόκειται να εκφραστεί, μπορεί να υπάρχει εκεί ένα σημάδι του προηγούμενου περιβάλλοντος, το οποίο επηρεάζει το πόσο θα εκφραστεί.
Υπάρχουν επίσης ιστορικά παραδείγματα από τη Σκανδιναβία. Μέσα από αναλυτικά επιδημιολογικά δεδομένα, ιστορικά αρχεία και στοιχεία για περιόδους ακραίων λιμών, οι ερευνητές εξέτασαν ενδεχόμενες διαφορές στη διαγενεακή μεταβίβαση μέσω των γιαγιάδων ή μέσω των παππούδων που βιώσαν τις ελλείψεις σε τροφή.
Η έρευνα στις οικογένειες επιζώντων του Ολοκαυτώματος
Εσείς μελετήσατε οικογένειες επιζώντων του Ολοκαυτώματος. Πώς ξεκίνησε αυτή η έρευνα και ποιος ήταν ο δικός σας ρόλος;
Όταν έκανα τη μεταδιδακτορική μου έρευνα στο Mount Sinai, στη Νέα Υόρκη, είχαν συγκεντρωθεί δείγματα και ψυχολογικά δεδομένα από τρεις γενιές οικογενειών επιζώντων του Ολοκαυτώματος.
Οι επιζώντες που συμμετείχαν στην έρευνα είχαν βιώσει το Ολοκαύτωμα σε ηλικίες από περίπου πέντε ετών έως τη νεαρή ενήλικη ζωή, πριν αποκτήσουν τα δικά τους παιδιά. Στα δεδομένα που ανέλυα, επρόκειτο για ανθρώπους που είχαν μετακινηθεί σε περιοχές της Βόρειας Αμερικής, όπως η Νέα Υόρκη, το Κλίβελαντ και το Μόντρεαλ, και στη συνέχεια δημιούργησαν τις οικογένειές τους.
Κάποιοι είχαν χρόνια συμπτώματα μετατραυματικού στρες και κατάθλιψης, ενώ κάποιοι άλλοι είχαν καταφέρει να τα ξεπεράσουν. Παρατηρήθηκε, όμως, ότι τα παιδιά τους είχαν μεγαλύτερη πιθανότητα να εμφανίζουν και τα ίδια συμπτώματα.
Αυτό οδήγησε ερευνητές, μεταξύ των οποίων και η επιβλέπουσά μου, η Ρέιτσελ Γεχούντα, να εξετάσουν την πιθανότητα μεταβίβασης και να αρχίσουν να συλλέγουν βιολογικά δείγματα. Το πιο εύκολα προσβάσιμο ήταν το αίμα. Έτσι δημιουργήθηκε μια τράπεζα δειγμάτων από τους επιζώντες, τα παιδιά και τα εγγόνια τους.
Όταν πήγα εγώ, το ερώτημα ήταν πώς θα μπορούσαμε να διερευνήσουμε έναν βιολογικό μηχανισμό. Μέτρησα επιγενετικές τροποποιήσεις σε γονίδια του στρες σε αυτές τις τρεις γενιές και παρατήρησα ότι υπήρχαν αλλαγές που μπορούσαμε να συσχετίσουμε από τη μία γενιά στην άλλη.
Αυτές οι αλλαγές σημαίνουν απαραίτητα ότι μεταφέρεται κάτι επιβλαβές;
Όχι απαραίτητα. Υπήρχε η ιδέα ότι, αφού η αφετηρία είναι ένα τραύμα, αυτό που μεταφέρεται θα πρέπει να είναι κάτι κακό. Είναι και μια ανθρώπινη τάση να το σκεφτόμαστε έτσι. Παρατήρησα, όμως, ότι δεν μπορούσαμε να δούμε τις συγκεκριμένες αλλαγές και να πούμε αυτομάτως: «Αυτό που μετρήσαμε είναι κακό για την επόμενη γενιά». Σκέφτηκα ότι μπορεί να έχει σημασία το πού ζουν αυτοί οι άνθρωποι. Μια αλλαγή μπορεί να σχετίζεται με κάτι θετικό ή αρνητικό, ανάλογα με το περιβάλλον.
Σε κλινικές μελέτες παρατήρησα ότι ο τόπος και οι συνθήκες ζωής σχετίζονταν με το αν οι άνθρωποι δήλωναν περισσότερο ανθεκτικοί ή περισσότερο ευάλωτοι σε ψυχολογικά ζητήματα. Σημασία είχε επίσης η συγκεκριμένη εμπειρία της προηγούμενης γενιάς.
Δεν μιλάμε για αλλαγή ολόκληρου του γονιδιώματος. Η δική μου εκτίμηση, η οποία δεν έχει αποδειχθεί, είναι ότι οι κατηγορίες γονιδίων στις οποίες συμβαίνουν τέτοιες αλλαγές ενδέχεται να ανήκουν σε βιολογικά μονοπάτια ιδιαίτερα σημαντικά για την επιβίωση.
Μπορείτε να μας δώσετε ένα παράδειγμα από τα πειραματικά μοντέλα;
Η όσφρηση, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικά σημαντική λειτουργία για τους αρουραίους και άλλα τρωκτικά, γιατί συνδέεται με την επιβίωσή τους. Όταν έκανα πειράματα στη Νέα Υόρκη με εκατοντάδες αρουραίους, παρατηρούσα ότι αντιδρούσαν στην οσμή ούρων γάτας, παρότι δεν την είχαν συναντήσει ποτέ και προέρχονταν από πολλές γενιές ζώων που ζούσαν στο εργαστήριο. Ήταν βιολογικά προγραμματισμένοι να αναγνωρίζουν σε αυτή την οσμή έναν κίνδυνο.
Το ερώτημα για τον βιολόγο είναι πώς μια εμπειρία περνά «κάτω από το δέρμα»: πώς, δηλαδή, ένα βίωμα ενσωματώνεται στη βιολογία με τρόπο που να μπορεί να μεταβιβαστεί.
Γνωρίζουμε τον ακριβή μηχανισμό αυτής της διαδικασίας;
Δεν γνωρίζουμε ακόμη ολόκληρη τη διαδρομή. Πέρα από τις γενετικές εξηγήσεις, παρατηρούμε χημικές τροποποιήσεις στο DNA, οι οποίες μπορεί να σχετίζονται με τη μεταβίβαση. Δεν είμαστε, όμως, σε θέση να εξηγήσουμε πλήρως πώς ένα ερέθισμα, όπως μια μυρωδιά, ενεργοποιεί τα αντίστοιχα κύτταρα και τις εγκεφαλικές περιοχές και πώς αυτή η διαδικασία καταλήγει να προγραμματίζει επιγενετικές αλλαγές εκτός του εγκεφάλου που θα μπορούσαν να περάσουν στην επόμενη γενιά.
Μετράμε αυτές τις αλλαγές και διερευνούμε τη σχέση τους με τη μεταβίβαση.
Ας χρησιμοποιήσουμε ένα υποθετικό παράδειγμα από την ελληνική ιστορία. Εάν ένας πρόγονος είχε επιβιώσει από το Ολοκαύτωμα της Μονής Αρκαδίου ή από τη Μικρασιατική Καταστροφή, θα μπορούσε ένας απόγονός του να εμφανίζει μια ιδιαίτερη αντίδραση απέναντι στη φωτιά, χωρίς να γνωρίζει αυτή την οικογενειακή ιστορία;
Θα μπορούσαν να υπάρχουν διαφορετικές εξηγήσεις. Μια προδιάθεση μπορεί να έχει γενετική βάση. Εάν αναζητούμε μια μη γενετική εξήγηση, θα μπορούσαμε να εξετάσουμε βιώματα προηγούμενων γενεών που συνδέονται με τη συγκεκριμένη εμπειρία.
Το ερώτημα είναι αν κάτι που δεν άκουσα ποτέ και κανείς δεν μου διηγήθηκε θα μπορούσε, με κάποιον τρόπο, να έχει αφήσει μια επίδραση μέσα μου. Αυτή είναι η ερμηνεία που διερευνά η συγκεκριμένη έρευνα και είναι αυτό που την κάνει τόσο συναρπαστική, αλλά και δύσκολη.
Σε ένα άλλο υποθετικό παράδειγμα, εάν ένας παππούς είχε επιβιώσει από ναυάγιο, θα μπορούσε ο εγγονός του να εμφανίζει φόβο για τη θάλασσα ή για τα βαθιά νερά;
Θα μπορούσαμε να το εξετάσουμε, αλλά μπορεί να υπάρχει και η αντίθετη εκδοχή. Εκείνος μπορεί να σώθηκε για διάφορους λόγους βιολογικούς και μη και, μέσα από αυτή την εμπειρία, να διαπίστωσε ότι είναι πολύ ικανός να επιβιώνει. Επομένως, αυτό που θα μπορούσε να έχει περάσει δεν είναι απαραίτητα φόβος για τη θάλασσα, αλλά το αντίθετο.
Εμείς, ως άνθρωποι, έχουμε την τάση να προσπαθούμε να εξηγήσουμε κυρίως το κακό. Θα μπορούσαν, όμως, και κάποια θετικά χαρακτηριστικά μας να σχετίζονται με κάτι τέτοιο.
Από την έρευνα στην πρόληψη και στη θεραπεία
Ποια είναι τα επόμενα βήματα στις έρευνές σας; Πώς θα μπορούσε αυτή η γνώση να βοηθήσει πρακτικά τους ανθρώπους;
Το βασικό ερώτημα για μένα είναι πώς αυτή η έρευνα μπορεί να γίνει χρήσιμη στην καθημερινότητα και να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζουμε ανθρώπους που έχουν βιώσει οι ίδιοι ένα τραύμα.
Αυτό που μας δείχνει γενικότερα είναι ότι υπάρχουν βιολογικά μονοπάτια και κατηγορίες γονιδίων με ιδιαίτερη ευαισθησία στο περιβάλλον, είτε εξετάζουμε το διαγενεακό τραύμα είτε το πρώιμο τραύμα είτε ένα τραύμα στην ενήλικη ζωή.
Παρατηρούμε ότι αυτές οι κατηγορίες γονιδίων συχνά συμπίπτουν. Εκεί πιστεύω ότι πρέπει να εστιάσουμε: στην αναζήτηση δεικτών. Μπορούμε να βρούμε δείκτες που να προβλέπουν ποιος είναι περισσότερο ευάλωτος; Μπορούμε να προβλέψουμε ποια θεραπεία θα του ταίριαζε καλύτερα εάν συμβεί ένα τραυματικό γεγονός; Ή να παρέμβουμε νωρίς, μετά το γεγονός;
Ο στόχος θα ήταν να μπορέσουμε να κάνουμε δευτερογενή πρόληψη. Για την πρωτογενή πρόληψη θα έπρεπε να αποτρέπουμε το ίδιο το τραύμα, κάτι που δυστυχώς δεν είναι πάντοτε δυνατό. Εάν, όμως, μετά από ένα τραυματικό γεγονός είχαμε δείκτες που θα μας βοηθούσαν να εντοπίζουμε ποιος βρίσκεται σε μεγαλύτερη ευαλωτότητα, θα μπορούσαμε ίσως να παρέμβουμε εγκαίρως. Εκεί εστιάζω.
Πώς αναζητάτε αυτούς τους δείκτες, δεδομένου ότι μελετάτε λειτουργίες του εγκεφάλου;
Στις ασθένειες του εγκεφάλου υπάρχει μια επιπλέον δυσκολία: δεν μπορούμε να παίρνουμε επανειλημμένα δείγματα από τον εγκέφαλο ενός ανθρώπου για να καταλάβουμε τι συμβαίνει. Πρέπει επομένως να χρησιμοποιούμε το αίμα, το σάλιο ή κάποιο άλλο σχετικά εύκολα προσβάσιμο δείγμα. Προσπαθούμε, με άλλα λόγια, να προβλέψουμε «απ’ έξω το μέσα».
Κάνω μεγάλες μελέτες για να εντοπίσω μηχανισμούς στον εγκέφαλο και στη συνέχεια μεγάλες μελέτες στο αίμα. Σε αυτό το πλαίσιο εξετάζουμε όχι μόνο το DNA, αλλά και τις επιγενετικές τροποποιήσεις, την έκφραση των γονιδίων και την έκφραση των πρωτεϊνών, προσπαθώντας να δημιουργήσουμε ένα ολιστικό πλαίσιο ανάλυσης.
Εδώ βοηθά ιδιαίτερα η βιοπληροφορική. Χρειαζόμαστε τρόπους να αναλύσουμε μαθηματικά όλα αυτά τα δεδομένα, ώστε να προτείνουμε δείκτες που θα μπορούσαν να αποδειχθούν χρήσιμοι.
Κύριε Δασκαλάκη, σας ευχαριστώ πολύ για τη συζήτηση.
Κι εγώ σας ευχαριστώ πολύ.
