El que fas també s’hereta

19/04/2016

Els descobriments recents de l’epigenètica posen en dubte el determinisme genètic i proven que els canvis en la vida dels individus poden tenir un impacte biològic en la descendència. L’autor argumenta l’impacte que pot tenir tot això en la nostra manera d’entendre el món

/FERRAN HORTA
/FERRAN HORTA

 

A mitjan segle passat, amb el redescobriment dels estudis de Gregor Mendel i la posterior descripció de l’estructura de l'ADN, s’inaugurà l’era daurada de la biologia molecular, en la qual encara ens trobem immersos. Els gens eren unitats discretes d’informació transmissible entre generacions que experimentaven uns canvis aleatoris –mutacions– que permetien explicar tant la variabilitat dins d’una població com la possibilitat de generar noves funcions. Suposaven el substrat físic sobre el qual actuava la selecció natural proposada per Darwin cent anys abans.

La idea del determinisme genètic va esdevenir gairebé hegemònica durant les darreres dècades del segle passat: tot està gravat a foc a la seqüència del genoma

Arran de l’excitació generada amb l’explosió de la genètica, la idea del determinisme genètic va esdevenir gairebé hegemònica durant les darreres dècades del segle xx: tot allò que ens defineix està gravat a foc a la seqüència del genoma. Els pares passaven els seus gens als fills, gairebé inalterats i indiferents als canvis de l’entorn. La balança entre herència i ambient semblava decantar-se definitivament. I aquest determinisme s’infiltrà en diverses capes del discurs imperant: es podia utilitzar tant per explicar diferències de classe basades en les capacitats innates (i inalterables) dels individus com per justificar un capitalisme que traslladava la selecció natural al terreny econòmic.

Els límits del determinisme

Des d'aquesta perspectiva, es van intentar trobar els gens que expliquessin l’origen de determinades patologies i les diferents característiques, tant físiques com psicològiques, dels individus. En el cas d’algunes malalties monogèniques i de determinats càncers, la relació entre un gen i l'efecte que causa ha estat clarament demostrada. Però els científics, sovint, han topat amb el fet que la majoria de fenotips (les manifestacions observables dels gens) depenen de l’efecte combinatori de multitud de gens entre si i de la interacció d’aquests amb l’ambient.

Aquesta doctrina s’ha usat per explicar diferències de classe basades en les capacitats dels individus i per justificar un capitalisme que traslladava la selecció natural a l’economia

La seqüenciació del genoma humà, a més, va suposar una decepció per a molts neodarwinistes. S’estimà que només tenim al voltant de 30.000 gens, el doble que una mosca, però gairebé la meitat que l’arròs. Aquest nombre baix suggeria l’existència d’altres nivells d’informació que permetrien explicar la complexitat de la vida en general i la singularitat de l’ésser humà en particular. De fet, un gen no fa gaire cosa en realitat: només conté la informació per fer una (o vàries) proteïna. Allò que és realment important no és només quins gens tenim, sinó on, quan i en quina quantitat s’expressen aquests gens que, literalment, es tradueixen en proteïnes. Recordem que gairebé totes les nostres cèl·lules contenen el mateix ADN, però el fet d’expressar uns gens o uns altres els confereix funcions ben diferents.

Durant les dues darreres dècades, s’han invertit molts esforços a esbrinar com s’encenen i s’apaguen selectivament els gens i com aquesta regulació respon a l’ambient (nutrients, tòxics, hormones, infeccions, etcètera). L’epigenètica estudiaria els canvis que s'esdevenen en el genoma i en regulen l’activitat sense alterar-ne la seqüència. Entre els diversos mecanismes descrits, trobem subtils canvis químics en l'ADN i les proteïnes que l’empaqueten, que actuen com una mena d’interruptors moleculars, encenent i apagant els gens de manera selectiva, dinàmica i reversible. El conjunt de gens seria l’arxiu musical d’una emissora de ràdio, mentre que l’epigenètica seria la selecció de cançons i el nombre de vegades que sonen. Com en la música, aquí, els silencis també són importants.

S’ha vist que aquestes modificacions sobre el genoma juguen un paper crucial durant el desenvolupament embrionari –un procés extraordinàriament complex que dóna lloc als diferents òrgans i teixits del cos– i també regulen diverses funcions al llarg de la vida. Al seu torn, la desregulació d’aquestes marques sobre el genoma produeix alteracions que contribueixen al desenvolupament de malalties. Ara, els científics intenten esbrinar quina és la contribució de les modificacions epigenètiques, de l'ambient, en les diferents característiques dels individus. L'objectiu final seria trobar la manera de modificar-les, de manera segura i específica, amb finalitats terapèutiques.

Conseqüències genètiques dels hàbits?

Existeix una gran controvèrsia, però, sobre si aquests canvis epigenètics, que es produeixen durant la vida d’un individu, poden ser transmesos a la descendència i tenir un impacte sobre aquesta. Els més avesats en biologia ja deuen sentir el tuf de l’heretgia lamarkista (pel naturalista francès Jean-Baptiste Lamarck): l'herència dels caràcters adquirits, fins ara descartada. S’ha vist que tant la malnutrició com el consum de tabac durant l’embaràs provoquen canvis epigenètics en l'ADN del fetus. En aquest cas, però, no es podria parlar d’una herència epigenètica, ja que és l'embrió el que estaria exposat, a través de la sang materna, a diversos factors que podrien alterar-ne l’epigenoma. En canvi, dos treballs famosos mostraren una sorprenent correlació entre el nivells d’exposició al tabac durant la infantesa i les diferències en l’esperança de vida dels néts, fet que suggeria un efecte de l’estrès patit per un individu observable... fins a dues generacions després!

Aquests tipus d’estudis, però, no permeten descartar una herència genètica clàssica ni el fet que les diferències en l’estil de vida contribueixin a les correlacions observades. Per això, malauradament, s’ha de recórrer a l’estudi de models animals al laboratori (principalment cucs, mosques i rosegadors). Malgrat les seves implicacions ètiques, aquests processos permeten un control més bo de les condicions experimentals. Tenint en compte que són espècies amb un cicle vital més curt i que els seus individus tenen una homogeneïtat genètica més gran, també resulten ideals a l'hora d'analitzar efectes transgeneracionals.

En aquest sentit, diversos treballs recents suggereixen l’existència d’una herència (possiblement epigenètica) de certes característiques adquirides en cucs i en ratolins. Per exemple, un estudi rellevant elaborat a l’Hospital Sant Joan de Deu descrivia que els ratolins mascles que havien patit desnutrició a l’úter matern podien transmetre una tendència a patir desordres metabòlics als seus fills. I un altre article, publicat fa poques setmanes, mostra que els fills de ratolins obesos presenten un pitjor metabolisme dels sucres que els fills de ratolins prims. L’efecte era similar tant per via materna com per via paterna. A més, com que els animals van ser obtinguts mitjançant fecundació in vitro (de mares no obeses), s’eliminà una exposició a l’obesitat dins l’úter que pogués contribuir als efectes observats.

Diversos treballs recents suggereixen que certes característiques adquirides en cucs i ratolins s’hereten: els fills de ratolins obesos presenten un pitjor metabolisme dels sucres

En cas que sigui possible transmetre modificacions epigenètiques entre generacions, els òvuls i els espermatozous haurien de contenir aquestes marques al seu ADN. Fins fa ben poc, es creia que, durant la maduració de les cèl·lules reproductores i després de la fecundació, es produïa un esborrat massiu d’aquestes etiquetes de l'ADN. El zigot es convertia, així, en una mena de taula rasa epigenètica. El desenvolupament recent de la tecnologia per detectar aquestes marques, però, mostra que alguns gens poden romandre metilats als òvuls i els espermatozous, poden incorporar-se a la cadena de l'ADN sense modificar-la. Per exemple, s’ha vist que aquestes marques de l'ADN varien si l’esperma procedeix d’homes obesos o prims i que aquest patró es pot revertir quan es perd pes. Ara, cal demostrar que aquestes i altres modificacions epigenètiques es mantenen en els fills i que són les responsables de les diverses característiques hereditàries encara orfes de gens responsables.

Connotacions de l'epigenètica

Com la majoria de grans avenços científics, l’epigenètica planteja una sèrie de qüestions ètiques, polítiques i fins i tot metafísiques. Posa de manifest que el genoma no és una realitat monolítica, sinó que la seva activitat està constantment regulada per l’entorn. Això permetria les adaptacions relativament ràpides als canvis en les condicions ambientals. L’epigenètica representa la cruïlla, històricament intuïda, entre gens i ambient i reobre el debat sobre la contribució relativa d’ambdós factors.

Si s’acaba demostrant la controvertida herència epigenètica, voldrà dir que les nostres decisions i hàbits durant la vida podrien tenir repercussions en les generacions futures

L’epigenètica no desterra la genètica, sinó que la complementa i la refina. Mentre que la genètica permet explicar per què dos bessons que comparteixen la mateixa seqüència d'ADN són tan semblants, l’epigenètica pretén entendre per què no són idèntics. El seu estudi proporcionarà mecanismes per explicar, almenys parcialment, l’efecte de diversos factors socioeconòmics i ambientals sobre multitud de paràmetres com l’alçada, el coeficient intel·lectual o l’esperança de vida. Aquests descobriments emfatitzen l’impacte potencial de les diverses polítiques (sanitàries, educatives, mediambientals, etcètera) en el desenvolupament i la salut dels individus. Dimensionen, també, la capacitat d'aquestes polítiques per transformar la societat.

Si s’acaba demostrant la controvertida herència epigenètica, irònicament, passaríem d’un determinisme genètic que ens condemnava (la loteria genètica ens limitava) i, alhora, ens alliberava de certa responsabilitat (no podem escollir quins gens hem heretat dels nostres pares ni tampoc, de moment, quins passarem als nostres fills) a un determinisme epigenètic. Les nostres decisions i hàbits durant la vida podrien tenir repercussions en les generacions futures. Pensem-hi. La bona notícia és que la demostració de la plasticitat del genoma desmunta el corol·lari fatalista del determinisme genètic i torna a posar el lliure albir sobre la taula.

 

*Albert Giralt és investigador a la Universitat de Lausana

 

Mostra'l en portada

Noticies relacionades: