Es poden heretar les experiències? (L'altra cara de l'evolució)

“Creus que algun dia serà possible que els nostres fills heretin les nostres experiències?”. La pregunta em va sorprendre i, fins a cert punt, em va resultar evident. L’herència és fruit de la transmissió dels gens barrejats del pare i la mare, si la seva dotació genètica és constant durant tota la seva vida (obviant les possibles mutacions), com és possible que puguin transmetre tot allò que han viscut entre el seu naixement i el del fill?. La resposta, en principi, hauria de ser no ... no???

Pos no!. És evident que allò que fem durant la nostra vida es pot reflectir en la nostra descendència, sobretot ho tenim ben assumit pel que fa els mals hàbits com fumar, beure, drogar-se, i actualment fins i tot la dieta .... sabem que poden afectar la nostra descendència. Però tendim a pensar que els efectes tenen lloc només durant el període de gestació. No obstant, diferents estudis apunten cap a una altra direcció,amb força més implicacions per la descendència, indicant que tot allò que fem o patim durant la vida pot deixar una petjada genètica transmissible a les futures generacions. La majoria d’aquests estudis parteixen del repte de voler explicar per que s’hereten certes malalties que no tenen “component hereditari”. Malalties com l’esquizofrènia, certs càncers “familiars” o fins i tot la pandèmia actual d’obesitat segueixen patrons clarament hereditaris, però no s’ha pogut identificar cap component genètic associat. Com pot ser?

La resposta (al menys parcial) la trobem en el que es coneix com “epigenètica”, l’estudi de com es modula l’expressió dels nostres gens, quins gens estan actius o inactius o en quin grau s’estan expressant. Cada cèl·lula al nostre cos te exactament els mateixos gens, però depenent de quins estiguin “encesos” o “apagats” o si es troben més o menys actius, la cèl·lula és del fetge o d’un òrgan tant diferent com un ull ... o li surt una cueta i es mou, transformar-se en espermatozoo. El que modula el patró d’expressió gènica dins una cèl·lula són diferents processos químics i físics. Per que un gen s’expressi cal que la maquinària cel·lular de transcripció pugui accedir “físicament” al gen, doncs aquest es pot trobar empaquetat en l’estructura de cromatina. Per exposar-lo a les proteïnes, RNAs i altres components que expressaran el gen cal tot un arsenal de components i processos que afegeixen o treuen grups metil al DNA o acetil a les histones (proteïnes que empaqueten el DNA) entre altres canvis. El resultat final serà el mateix que si agafem un paper rebregat com una pilota (i per tant il·legible) i l’obrim i l’allisem, tenint accés al que hi ha escrit.

Figura 1: Cal "desempaquetar" els gens per que puguin ser llegits per la maquinària que els expressa. Alguns canvis com la metil·lació actuen com a impediments "físics", evitant que la maquinària de transcripció actui sobre el gen, d'aquesta manera es silencia l'expressió.

Pel que sembla aquests canvis epigenètics, que són constants – i necessaris - al llarg de la nostra vida poden ser transmesos a la descendència. És el cas de l’esquizofrènia. Durant molt de temps s’ha debatut com és possible que sigui hereditària si no s’ha trobat cap gen o mutació associada. Una possible resposta la va publicar aquest Març Arturas Petronis i col·lboradors, del Centre for Addiction and Mental Health de Toronto. Al analitzar mostres de 35 esquizofrènics va trobar un patró epigenètic diferent del “normal” implicant l’expressió de 40 gens, la majoria controlant l’expressió de neurotransmissors i altres processos cerebrals. La sorpresa va arribar en trobar els mateixos canvis a l’esperma. D’aquesta manera es troba una explicació plausible al component hereditari de l’esquizofrènia, que no te a veure amb els gens en si, sinó en com es modulen, en l’epigenètica.

Serà l'epigenètica la causa de la plaga d'obesitat que s'estén pel primer món?

Al 2005, Matthew Anway de la Universitat de Idaho van exposar un grup de rates al perniciós fungicida vinclozolin. Com a resultat es va observar un increment en la incidència del càncer i en defectes al ronyó. I aquests efectes van perdurar durant tres generacions. Quina era la causa? Una mutació segurament ... No ... cap mutació, cap canvi en els gens, només diferències en el patró de metilació del DNA. L’any següent, a la University of Mariland, a Baltimore, van observar que ratolins exposats a cocaïna van passar els problemes de memòria a la seva descendència. La raó? Un cop més la metilació del DNA de l’esperma.

Al 2000, Randy Jirtle de la Duke University de Durham va dur a terme un experiment dels que es coneixen com a trencadors. Va utilitzar ratolins amb el gen conegut com agouti, que causa una obesitat exagerada en aquests animals, així com tendència a la resistència a insulina i al càncer. Van fer que la dieta de les femelles fos rica en grups metil i temps després les van fer procrear. El resultat va ser una descendència de ratolins prims. Tots conservaven el gen agouti, no hi havia canvis genètics, però es trobava silenciat per un munt de grups metil que s’hi trobaven associats. Era el primer cop que es canviava de forma deliberada l’herència sense canviar la genètica.

Hem vist doncs com les “lleis” de l’herència estan sent reescrites, tornant als criticats conceptes de Lamarck. I no només les lleis, l’herència en si mateixa es pot reescriure ja que allò que menjem, respirem i vivim és potencialment transmissible a la nostra descendència. Avui tornem a replantejar-nos preguntes que semblaven solventades com “Per què les girafes tenen el coll tant llarg?”. I ens generem noves preguntes com: Si som esportistes, resultaran més forts o més resistents els nostres fills gràcies a l’epigenètica? Si exercitem el nostre cervell durant tota la vida, seran els nostres fills més intel·ligents o tindran més facilitat per l'aprenentage?.

Com deia Maximus Decimus (tot i que no parlava d'epigenètica): “El que fem avui te el seu eco a l’eternitat” ... o al menys en unes quantes generacions ;).