DNA’NIN DNA’SI

Yeni epigenik bilimi hastalık, kalıtım ve kimliğin yasalarını yeniden yazıyor.
Yazan: Ethan Watters

2000 yılında Duke Üniversitesinde radyasyon onlokojisi bilim dalında profesör olan Randy Jirtle ve doktora öğrencisi Robert Waterland oldukça basit olmasına rağmen çığır açan bir genetik deneye imza attılar. Agouti genleri gibi özel bir gen taşıdıkları için böyle adlandırılan, son derece obur bir kemirgen oldukları için kansere ve diabete oldukça eğilimi olan ve bilim adamlarının agouti fareleri olarak bildikleri şişman sarı fareler üzerinde deneye başladılar. Jirtle ve Waterland bu ufak yaratıkların gen mirasından kaynaklanan bu tahlilsizliği değiştirip değiştirmeyeceklerini görmek için bu girişimde bulunmuşlardır. Bu tip çalışmalar genlerin gelişim olayını sebepleriyle birlikte inceleyen epigenetik bilim dalının kabullerini değiştirecek özellikte olabilirler.

Özellikle agouti fare türünde gelecek neslin çoğunluğu anne babanın özelliklerini taşımaktadır. Sarı görüntüsü, şişmanlığı, pinkus hastalığı ve hayatı kısaltan hastalıklar konusunda kazanılan özellikler gibi. Ancak Jirtle ve Waterland‘ın deneylerinde kullanılan anne farelerin yavruları kendi türlerinden farklı görünmekteydi. Bu genç fareler zayıf ve silik kahverengiydiler. Ayrıca bunlar anne babalarından kanser ve hastalık risklerini almamışlardı ve dinç bir şekilde uzun sene yaşıyorlardı.

İşin ilginç olan yanı araştırmacılar bu değişimi elde ederlerken farelerin mevcut DNA düzenlerinde herhangi bir harf üzerinde değişiklik yapmamışlardır. Bu yaklaşım son derece radikal ve çarpıcıydı. Araştırmacılar annenin beslenme düzenini değiştirmişlerdi. Daha önceden bir taslak hazırlayarak Jirtle ve Waterland bu bir grup fareyi genlere metil vererek onlara yapışıp kapatan, küçük kimyasallar içeren zengin besinlerle beslediler. Bu moleküller çevrede bilinmektedir ve soğan, sarımsak, pancar ve hamile kadınlara sıklıkla verilen besin takviyeleri gibi bir çok gıda maddesinde bulunmaktaydı. Anne tarafından tüketildikten sonra metil embriyo gelişimi, kromozomlar ve kritik agouti genlerine doğru ilerlemekteydi. Anne, metil yönünden zengin besinleri tüketmesi nedeniyle, agouti genlerini çocuklarına eksiksiz olarak vermekte ve böylece bu genlerin muzır etkilerini ortadan kaldıran kimyasal filizler genlere ilave edilmekteydi.

Jirtle “Hamile anne fare üzerinde yapılan ustaca bir besin değişikliğinin sonucunda bunun bebeğin genlerinin oluşumunda bu derecede dramatik bir etkiye neden olduğunu görmek biraz ürkütücü ve hayrete düşürücüydü ve sonuçlar epigenetik değişikliklerin ne kadar önemli olabileceğini göstermektedir” diyor.

Bizim DNA’mız – özellikle İnsan Kalıtımı Projesi tarafından tespit edilmiştir olan 25.000 adet gen - şimdi daha geniş bir perspektiften insan bedeninin kılavuz kitabı olarak kabul edilmektedir. Ancak genler de ne yapacaklarını, nerde görev alacaklarını ve ne zaman görevde bulunacaklarını anlamak için bir kılavuza ihtiyaç duymaktadırlar. Bir insan karaciğeri hücresi ve beyin hücresi aynı DNA’ya sahiptir. Ancak bir şekilde karaciğerin çalışması için gerekli olan proteinleri kodlamayı karaciğer hücreleri bilmektedir. Bu talimatlar DNA harflerinde bulunmamakta, ikili sarmalın uzunluğu boyunca sıralanan epigenom gibi müşterek olarak bilinen kimyasal belirteçler ve dizilerin sıralamasında bulunmaktadırlar. Bu epigenik belirteçler ve diziler özel genlerin oluşumunda sırasıyla açma ve kapama işlevlerine yardımcı olmaktadırlar. Epigenom’u bir çok çeşitli proteinleri, hücre tiplerini ve diğer yapıları oluşturan DNA donanımlarını meydana getirebilen kompleks bir yazılım olarak düşünebiliriz.

Son yıllarda epigenetik araştırmacıları hangi genlerin kapanacağını ve açılacağına karar veren düzen ve tasarım moleküllerinin anlaşılmasında büyük ilerlemeler kaydetmişlerdir. Bu çalışmalar zamanımızda genom düzeni projelerine gösterilen ilgiyi açık şekilde artırmıştır. Epigenom, insanlar dahil, organizmanın sağlıklı gelişmesi için DNA kadar önemlidir. Jirtle ve Waterland‘ın deneyleri epigenom’un çevreden gelen etkilere duyarlı olduğunu karşılaştırmalı değerlendirmelerle ortaya koymuştur. Araştırmacılar her geçen gün bir miktar ekstra vitamin veya toksine maruz kalma olayı keşfediyorlar. Annelik sırasında ilave edilen herhangi bir doz epigenom’u, yani genlerimizin yazılım düzenini körükleyebilir ve bu durum kişinin bedenini ve beynini yaşamı boyunca değiştirmektedir.

Çevreden alınan epigenetik sinyallerin bir jenerasyondan diğerine, bazen de birkaç jenerasyona her hangi bir gen sıralaması değişikliği olmadan aktarıldığının yakın zamanda keşfedilmesi daha büyük bir sürprizdir. Elbette radyasyon gibi DNA’nın cinsiyet hücrelerindeki gen sıralamasında değişikliğe neden olan çevre etkilerinin jenerasyon sıralamasında görülebildiği son derece açıktır.

Ana rahmindeki çevrenin ceninin gelişimini etkilediği bilinmektedir. Birisinin beslenmesinde, davranışlarında veya çevresinde yapılan beslenme değişikliklerinin epigenetic değişimler yapabileceği kanıtlarının artması konusu germ hattında ve gelecek üzerinde çalışabilir. Birçokları için bu bilgi tuhaf gelse de, bugün yediğiniz ve içtiğiniz şeyler torunlarınızın sağlığını ve davranışlarını etkileyebilir.

Tüm bu keşifler genetik ve kimlik hakkındaki modern biyolojik ve sosyal kabulleri sarsabilir. Genel anlamda DNA‘mız sayesinde vücut yapımızın, kişiliğimizin ve hastalıklarımızın ortaya çıktığı kavramını kabul ediyoruz. Bazı bilim adamları genetik kodların zekayı ve sosyal hastalıkları, bu nedenle de fakirlik, suç ve şiddet dahil olmak üzere birçok şeyin kökenini etkilediğini iddia etmektedirler. Öyle ki, ”Kader olarak genler” sözü geçerli bir genel ifade olmuştur. Epigenetik araştırmaları sayesinde bu ifade en azından şimdilik güncelliğini yitirmiştir. Daha iyiye veya daha kötüye, genetik mirasımızı kontrol etmek üzere yöntemlere sahipmişiz gibi görünmektedir. “Şu anda yaptığımız, yediğimiz ve içtiğimiz herşey gen ifadelerimizi ve sonuç olarak gelecek neslimizi etkiliyor” diyen Jirtle, ‘’Epigenetik bilimi genom’larımızın bütünlüğü konusunda bazı sorumluluklarımızın olduğunu kanıtladı” demektedir.

Bilim adamları hala epigenetik değişimlerin biyokimyasal düzeyde geliştiği bir çok yolu anlamaya çalışıyorlar. Epigenetik değişimlerden bir tanesi histon kodu olarak isimlendirilen protein kodunu değiştirerek genlere ulaşımı fiziksel olarak engelliyor. Her hücrede bulunan DNA sıkı bir şekilde histonlar olarak bilinen proteinler etrafında sarılmaktadır ve kopyasının çıkartılması için sarımın açılmamış olması gerekir. Bu oluşum paketinde değişimlerin olması durumunda belli genlerin hücrenin kimyasal mekanizma düzeninde daha fazla veya daha az bulunmasına sebep olmakta ve bu durum genlerin kopyalamada ifade edileceğini veya bastırılacağını tespit etmektedir. Epigenetik sinyallerin iyi bilinen ikinci bir formu DNA metillemesi veya metilasyon olarak bilinir ve bu işlem DNA sıralamasının belli yapılarına metil grubu – bir karbon atomu artı üç hidrojen atomu - ilave edilmesini içerir. Kimyasal sinyallere yapılan bu müdahaleler genleri harekete geçirebilir ve buna ilave olarak genleri bastırabilir.

Bugüne kadar kişisel epigenom yapıların erken cenin gelişimi dönemi esnasında tam olarak oluşturulduğu düşünülmekteydi. Bu dönem hala önemli kritik bir dönem olarak görülse de, bilim adamları daha sonraları epigenomun kişinin tüm yaşam evresi boyunca çevresel etkilere yanıt vererek değişebileceğini keşfetmişlerdir.

Montreal‘de bulunan McGill Üniversitesinde bir canlı labaratuarı bulunan farmakolog Moshe Szyf “İnsanlar epigenetik kodların erken gelişim döneminde tespit edildiğinde bunun tüm yaşam boyunca belirleyeci olacağını düşünüyorlardı. Ama yaşam her zaman değişime uğramaktadır ve DNA’yı kontrol eden epegenetik kod da buna paralel olarak değişime uğrayan bir mekanizma meydana getirmektedir. Epegenetik bize yaşamda ufak gibi görünen şeylerin oldukça ehemmiyetli etkileri olabileceği durumlardan haber vermektedir.

Szyf epigenetik değişimlerin hastalıkların gelişimi ile ilgili olan bağlantısını ortaya koyan öncü bir bilim adamıdır. Kendisi epegenetik motiflerin yaşam boyunca değiştiğini ve bu değişimlerin kanserin oluşumunda ve yayılmasında önemli olduğu fikrini uzun yıllar önce ortaya koymuştu. 15 yıl boyunca arkadaşlarını ikna edecek şansı çok az elde edebilmişti. Bilimsel makalelerinden bir tanesi “bilimsel ruha yapılan yanlış bir girişim olarak” addedilerek bilimsel makale hakemi tarafından reddedilmiştir. Diğer bir girişim başka meşhur bir bilim adamı tarafından bir kenara bırakılmış ve kendisine açık bir şekilde “Kanserin epegenetik orijinli değil, aksine genetik orijinli olduğunu açıklamama izin ver” denmiştir.

Bu tür itirazlara rağmen Szyf ve diğer araştırmacılar çalışmalarına devam etmişlerdir. Bir çok araştırmalar sonucunda, Szyf kanserli tümörlerin oluşmasına neden olduğu bilinen belli sinyal geçiş yollarının, aynı zamanda DNA metilasyon mekanizmasını aktifleştirerek, bu yolda tümör gelişimini durdurduğu bilinen bir enzimi de nakavt ettiğini bulmuştur. Tümörleri baskı altına alan genler metilasyona uğrarken, tümörler bir organdan diğerine yayılmaktadır. Benzer şekilde, tümörlerin büyümesine neden olan genlerin metilasyonu durdurulduğunda – ki bu normal olarak mevcut olan ayarlayıcı anahtarın yok edilmesidir – bu genler aktifleştirilerek tümörlerin büyümesine neden olmaktadır.

Szyf bugün bu konuda yalnız değil. Bir çok diğer bilim adamı hepsi de aşırı veya eksik metilasyona maruz kalmış olmaktan dolayı hastalığın gelişmesi ve kanserin yayılması ile ilgili olan çok sayıda genler ortaya koydular. Mide kanserine neden olduğu düşünülen Helicobacter bakterisinin, boğaz hücrelerinde epigenetik değişimler dahil olmak üzere, potansiyel anlamda kansere neden olduğu görülmüştür. Kalın bağırsak, mide, boyun, prostat, tiroit ve göğüs kanserlerinde anormal olan mentilasyon motifleri tespit edilmiştir.

Szyf epigenetik ve kanser arasında bulunan bağlantıyı umutlu bakışlarla incelemektedir. Genetik mutasyondan farklı olarak, epigenetik değişimler potansiyel anlamda geri döndürülebilir. Mutasyona uğramış genler tekrar mutasyonla normale dönemezler. Ancak bozulmaya neden olan kodları taşıyan hücreleri yok etmek veya durdurmak başarılabilir. Yine bozulmaya neden olan metilasyon motifleri bulunan bir gen sağlıklı motif oluşturmak ve işlevine devam etmek için desteklenebilir. A.B.D. Sağlık Bakanlığı FDA tarafından epigenetik bir ilaç olan 5-azacytidine’ın ön lösemi veya için için yanan lösemi olarak da bilinen myelodysplastic sendroma karşı kullanılması onaylanmıştır. İnsanların denemesi ve geliştirilmesi açısından en az sekiz diğer epegenetik ilaç farklı gelişim aşamasındadır.

Metilasyon motifleri teşhis aracı olarak da büyük ümit veedetmektedir. Bu durum potansiyel olarak tedaviye cevap verecek olan kritik bilginin oluşmasına da katkıda bulunacaktır. Berlin’de bulunan Roche farma şirketi ile ortaklık yapan Epigenomics isimli bir işletme kalın bağırsak kanseri için yakında epigenetik ekran testini piyasaya getirmeyi hedeflemektedir. Aynı işletme göğüs kanseri ve prostat kanserleri için de benzer tanı gereçleri üzerinde çalışmaktadır. Szyf insan denemelerinde umut verici neticeler ortaya koyan iki kanser ilacı geliştiren MethylGene unvanlı bir şirket kurmuştur. Diğerleri bazı hastalıklara karşı epigenetik bileşenlerde kullanılmak amacıyla hayvanlarla yapılan uygulama sonuçlarıyla ilgili bilgiler yayınlamışlardır.

Diğer araştırmacılar epigenomların bütünlüğünü beslenme ile insanların nasıl koruyabilecekleri üzerine odaklanmaktadırlar. Baylor Tıp Üniversitesinde doğum ve genetik uzmanı olan Van den Veyver’e göre epigenomlarımız ve kanser gibi hastalıklar arasındaki bağlantıyı anladığımızda yaşam boyunca takip edilen “metilasyon diyetler” sayesinde sağlıklı kalabileceğimiz ortaya çıkmaktadır. Van den Veyver ayrıca bu tip beslenmelerin toksin ortaya koyan ve kansere neden olan maddeler dahil olmak üzere kişiye özel bir genetik bağlam ile tasarlandığını ifade etmektedir.

2003 yılında bilim adamı Ming Zhu Fang ve Rutgers Üniversitesindeki diğer arkadaşları Kanser Araştırmaları dergisinde yeşil çayın epegenetik tesirleri üzerine bir makale yayınlamışlardır. Hayvanlarla yapılan araştırmalara göre yeşil çay bazı organlarda gelişen kanserin büyümesini önlemiştir. Fang yeşil çaydan elde edilen ana polifenol, epigallocatechin-3-gallate (EGCG), zararlı metilasyon dengeleyici değişimini bazı kanserle mücadele eden genlere ulaştırarak (ve bunları durdurarak) önleyebilmektedir. Araştırmacılar bunun DNA mentilasyonunu durduran bir tüketim ürünü olduğunu ortaya koyan ilk araştırma olduğunu açıklamışlardır. Fang ve arkadaşları o günden beri soyada bulunan genistein ve diğer bileşenlerinin benzer epegenetik etkiler gösterdiğini ispat için çalışmalarına devam etmektedirler.

Bu arada dünya çapındaki epigenetik araştırmacılar insanın tüm epigenom haritasını çıkarmayı hedefleyen “İnsan Epigenetik Projesi” fikri arakasında çalışmalarına devam etmektedirler. İnsan DNA’sında bulunan nükleoit tabanlı 3 milyon çift sıralama yapmış olan “İnsan Genom Projesi” bunun yanında çok küçük kalmaktadır. Çünkü epigenetik işaretleyiciler ve motifler insan bedeninin her farklı dokusunda bulunmakta ve zamanla da değişmektedir. Jirtle’e göre “Epigenom” projesi insan “Genom” projesinden çok daha zordur ve tek bir kişi bir epigenom’a sahip değil, aksine bunlardan bir çoğuna sahiptir.

Japonya, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki araştırma merkezleri bu projenin zorluğunu değerlendirmek üzere pilot incelemelere başlamışlardır. İlk izlenimler teşvik edicidir. Yakın zamanda Avrupa İnsan Epigenom Projesi üç insan kromozomunda epigenetik motiflerin bilgilerini yayınladılar. Yapılan konferanslar verileri merkezileştiren, farklı gruplar için hedefleri ortaya koyan ve epigenetik motiflerin kodlarını deşifre etmek için teknolojileri standart hale getiren uluslararası bir epigenom projesinin oluşturulması projesi üzerinde yoğunlaştılar.

Bugüne değin gen sıralamasını değiştirmeden çevrenin kalıtımı değiştirebileceği fikri bilimsel bir saplantıydı. Baba ağırlık kaldırarak kaslarını geliştiriyor, anne diyet yaparak kilo veriyor, ama her gün yaşanan bu tür değişimler çocuk oluşumunda etkili olan germ hücrelerinde tesir etmedikleri için daha güçlü veya daha zayıf bir embriyo üretemiyor. Epigenetiğin aydınlattığı prensiplerden sonra bile, ebeveynlerin DNA’larını değiştiren mentilasyon işaretleri ve epigenetiğin yumurta ve spermden kaynaklanan hücre bölünmesi süreci esnasında ortadan kaybolduğuna ve sadece gen sıralamasının geride kaldığına inanılmaktaydı. Gerçekten de bir sonraki jenerasyonlar için germ hücrelerinin silinerek yeni bir başlangıç yaptığı düşünülmektedir.

Bunun haklı bir görüş olması olası değil. 1999 yılında Avustralya’daki Quennsland Medikal Araştırma Enstitüsünde biyolog olan Emma Whitelaw epigenetik işaretlerin memelilerde bir nesilden diğerine aktarılabildiğini göstermiştir (bu olay bitkilerde ve mayalarda da gösterilmiştir). Jirtle ve Waterland’ın 2003yılında yaptığı gibi, Whitelaw da agouti faresi genlerine odaklamıştır. Ancak deney kapsamı tüm hayvanlar alemini kapsama alanına dahil etmektedir.

“Bu durum bilgilerin jenerasyonlara aktarımlarıyla ilgili düşüncelerimizi değiştirmiştir” diyen Whitelaw şöyle devam etmektedir; “son duruma göre ebeveynlerimizden miras aldığımız bilgiler DNA formunda bulunmaktadır. Deneylerimizden elde ettiğimiz bilgilere göre DNA’dan çok daha fazlasını kalıtımla almaktayız. Bu bağlamda, ebeveynlerimizden kromozomlarımızı aldığımız oldukça açıktır ve kromozomlar DNA’nın sadece yüzde 50’sidir. Diğer yüzde 50’lik dilim protein moleküllerinden oluşmaktadır ve bu protein molekülleri epigenetik işaretleri ve bilgileri taşımaktadır.”

McGill Üniversitesinde biyolog olan ve Szyf ile sık sık ortaklaşa çalışan Michael Meaney kışkırtıcı bir ifade ortaya koymuştur;

“Epigenetikler tarihi, sosyolojiyi ve politik bilimleri nasıl algıladığımız konusunda inanılmaz bir etkiye sahip olacaklar.”

Buna göre epigenetik değişimler doğumdan sonra annenin yeni doğan çocukta ortaya koyduğu fiziksek davranışlar ile sürebilir. Yıllardan beri Meaney farelerin beslenme davranışlarında bazı ilginç neticeleri açıklamak için gözlemlerde bulunmuştur. Master öğrencisi Ian Weaver ile beraber çalışarak, Meany iki tür anne fareyi karşılaştırmıştır; Bunlardan birisi doğumdan sonra yavrusunu sabırla yalarken, diğeri yeni doğanı ret etmiştir. Yalanan yavru gözle görülür şekilde sakin ve cesur büyürken (farelere göre), reddedilen yavru yeni çevrede bulunan karanlık köşelere doğru sinirli bir şekilde sıçrayan bir kemirgen olarak büyümüştür.

Geleneksel olarak araştırmacılar yaradılış içgüdüsü ile terbiye ayrımını şu veya bu şekilde açıklamış olabilirler. Yeni doğan bir yavru ya genetik bir eğilimle ürkek veya cesaretli olmakta (yaradılış içgüdüsü), ya da bu davranışlarını annelerinden öğrenmektedirler (ilgi ve terbiye). Meaney ve Weaver’in elde ettiği sonuçlar açık şekilde her iki açıklamaya da uygun düşmemektedir. Yalanan ve yalanmayan farelerin beyin dokularının analiz edilmesinden sonra araştırmacılar her iki grupta olan farelerin hipokampüs hücrelerinin DNA metilasyon yapılarında açık farklılıklar olduğunu tespit etmişlerdir. Annenin yalama işlemi açık biçimde yavrunun gelişen beynindeki stres algılayıcılarını şekillendiren bir gendeki ayarlayıcı anahtarların etkilerini ortadan kaldırma belirtisi ortaya koymuştur. İyi yalanan fareler daha iyi gelişmiş hipokampüslere sahiptir ve daha az kortizol stres hormonu salgılamaktadır ve bu da ürktüğünde daha sakin olmasını sağlamaktadır. Buna karşın ret edilen yavruda daha fazla kortizol salgılanmaktadır, hipokampüs daha az gelişmiştir ve ürktüğünde veya yeni bir ortama girdiğinde sinirli tepkiler vermektedir. Basit bir anne davranışı sayesinde bu anneler gerçekten de yavrularının beyinlerini şekillendirmektedirler.

Peki annenin bu davranışı tam olarak yavrunun epigenetiğini nasıl değiştirilebilmektedir? Yalama ve tımarlama ile yavrunun beyninde bulunan serotoninin salgılanması sağlanmakta, bu da bir şekilde hipkampüsde bulunan serotonin algılayıcılarını aktif hale getirmektedir. Bu algılayıcılar aktarım faktörleri olarak adlandırılan proteinleri stres reaksiyonlarına müdahele eden geni aktif hale getirmek için yollamaktadırlar. Meaney, Weaver ve Szyf bu geçişte genleri normal şekilde düzenleyen aktarım faktörlerinin gen oluşumlarını kalıcı bir şekilde değiştirebilen metilasyon mekanizması taşıdıklarını düşünmektedirler. Birbirini izleyen iki araştırmada Meaney ve meslekdaşları yetişkin farelerin beyinlerine “trichostatin A” ilacı enjekte ederek epigenetik sinyalleri tersine çevirebilmişlerdir. Böylece gerçekten de ebeveynlerin davranışlarıyla elde edilen iyi (veya kötü) etkileri ilaca bağlı müdahale ile elde edilebilen ortamlar elde edebildiler. Trichostatin ilginç bir şekilde insanlarda ruhsal durumu stabilize eden ilaç valproate’ye kimyasal olarak benzemektedir.

Meaney ilgi ve terbiye ile beyin gelişimi arasındaki bağlantının ilginç bir şekilde neden ve sonuç ilişkisinden daha fazlası olduğunu ifade etmektedir. Meaney doğum sonrasında bir yavrunun epigenomunda değişiklik yapmanın onun intibakına uygun bir fayda sağladığını iddia etmektedir. Bu ince ayar sayesinde anne fareler, çocuklarına doğacakları ortama uyum sağlamaları doğrultusunda şekillendirmek üzere, son bir şansa sahip olmaktadırlar. “Bu deneyler bir yaratığın gelişimi ile ilgili şartların önemini vurgulamaktadırlar” diyen Meaney, şöyle devam etmektedir; “Bunlar şu anda geçerli ağırlıkları bulunan biyolojik ve psikolojik teorileri geçersiz kılabilirler. Olgunlaşmamış uyum reaksiyonları kalıtsal değildir veya genomden pasif şekilde ortaya çıkmazlar. Aksine çevre tarafından şekillendirilirler.”

Meaney şimdi insanlarda da anne yavrularını okşadığında ve yanına aldığında benzer epigenetik değişimlerin olup olmayacağını görmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca yavrusuna gösterdiği ilgi ile genetik yapıyı bastıran anne fare ile insan genomunun paralelik gösterdiğini belirtmektedir. Bundan dolayı insanlarda da benzer epigenik bir etki bulmayı ummakta ve şunları söylemektedır; “Aynı etkiyi insanlarda da göremezsek bunun pek bir önemi olmayacak. İnsanlar üzerindeki araştırma farelerdekinden çok daha kompleks olacak. Çünkü çok daha fazla sosyal etkiyi hesaplamamız gerekiyor. Yine de bir bağlantı bulacağımıza inanıyorum.”

Çevresel kanıtlara sahip olan ilk araştırmalarda Meaney, yaşama çok düşük ağırlıkta doğarak başlamış olan yetişkin insan beyinleri üzerinde manyetik rezonans deneyleri yapmıştır. Çünkü bu yetişkinlerden anneleriyle fazla iletişimde bulunmayanların hipokampüsünün ciddi şekilde ortalamadan daha küçük olduğu ortaya konmuştu. Bunun yanında anneleriyle yakın iletişimde bulundukları bildirilen diğer yetişkinlerde ise hipokampüsün boyutunun normal olduğu gözlemlenmiştir. Meaney kişilerin kendi anne ve babalarına ait olan ilişkiyi bildiren ifadelerinin tam olarak güvenilir olmadığının farkındadır. Ama buna rağmen, bu iki grubun farklı beyin boyutu konusunda ailenin tutumlarının sorumlu olduğu konusunda büyük şüpheleri vardır.

Bağlantıyı sağlamlaştırmak için kendisi ve diğer araştırmacılar yüzlerce bebek üzerinde erken dönem ilginin etkilerini tespit etmek için beş yıl süreli milyon dolarlık bir araştırma başlatmışlardır. Test grubu olarak depresyona uğramış ve bu yüzden yeni doğan bebekleri ile yeterince ilgilenmede ve onlara yakınlaşmada sorunlar yaşayan anneler seçilmiştir. Bu annelerin depresyon ve sinir bozukluğu bulunmayan annelere nazaran yavrularını daha az okşadıkları görülmüştür. Soru, depresyona uğramış annelerin bebeklerinin farklı beyin boyutu ve epigenetik yapılara sahip olup, olmadıklarıdır.

Epigenetik bilimi insanlarda görülen bir çok hastalık ile ilgili çalışma konularında yeni ufuklar açıyor. Bu ayrıca bazı etkileyici soruların da ortaya çıkmasını sağlıyor. İnsan epigenomunun sağlımızı korumak adına değiştirdiğimizi düşünsek bile, bazı araştırmacılar farkında olmadan epigenomlarımızı değiştirdiğimizi ve bunun belki de bizi iyiye götürmediğini savunmaktadırlar. Jirtle doktorların genel olarak bazı annelere çocuklarında meydana gelebilecek doğum hasarlarını en aza indirmek için almalarını tavsiye ettikleri doğum öncesinde kullanılan vitaminlerin Jirtle’in agouti farelerini beslemiş olduğu aynı tür kimyasallardan olduğunu vurgulamaktadır. Gerçekten de Jirtle fare deneylerinde aldıkları sonuçları Amerikalı annelerde alıp alamayacaklarını merak etmektedir.

“Doğum öncesi kullanılan vitaminlerin çoğu ülke genelinde yenilen hububat ürünlerinin hemen hemen tümünde bulunmaktadır, öyle ki şimdilerde hububat ürünlerinin çoğu folik asit ile zenginleştirilmiştir” diyen Jirtle, folik asitin metil verici olarak bilindiğini vurgulamakta ve buna ilave olarak bazı kadınların multivitaminler de kullandığını ilave etmektedir. Tabi bu durum alınan kimyasalları üç katına çıkartmaktadır.

Doğum öncesi gıda destek maddeleri tartışmasız pozitif etkilere sahip iken, Jirtle’a göre gen bastıran metil yönünden zengin olan maddelerin ceninin genomunda nereye yerleştiğini kimse bilmemektedir. Pozitif etkiye sahip olan bir metil etiket bir başka gende hasar verici etkiler gösterebilir. “Eğer azı bir şeye yarıyorsa, daha fazlası çok daha iyidir” yaklaşımı Amerika’ya has bir düşünce yaklaşımıdır. Ancak bu durum burada uygun değildir. Bazı genlerin aşırı metilasyona uğraması diğer yandan otizm ve bazı başka negatif etkiler gibi sonuçlara sebep olabilir.

Szyf çekincesini şöyle dile getiriyor; “Mentilasyon mekanizmasını gıda destek maddeleri ile körüklemek tehlikeli bir deneyim, çünkü bu durum hayatın tümünde etkilerini bol bir şekilde sürdürecektir.” Szyf ayrıca, gelecekte epidemiyoloji uzmanlarının toplum sağlığı açısından bu tercihlerin epigenetik neticeleri üzerinde odaklanacaklarını düşünmektedir. “Beslenmedeki bu değişiklik acaba kanser riskini artırdı mı? Bu değişim depresyon oranını yükseltti mi? Şizofreni artırdı mı? Demans veya Alzheimer hastalığını tetikledi mi? Bu soruların yanıtlarını henüz bilmiyoruz. Bunları anlamak da biraz zamanımızı alacak gibi görünüyor.”

Epigenetik evrimin etkileri elde edilen son delillere göre çok daha derin. Ebeveynin jenerasyonunda meydana gelen epigenetik değişiklikler sadece bir jenerasyonda ortaya çıkmamakta, sebep ortadan kalktığı halde etki birkaç jenerasyonda daha görülmeye devam etmektedir. 2004 yılında Washington Devlet Üniversitesinde bir genetik bilim adamı olan Michael Skinner kaza ile farelerde en az dört jenerasyon devem eden epigenetik etkilerin olduğunu keşfetmiştir. Skinner hamile anne fareye zirai mantar ilacı verildiğinde bunun cenin farelerin gelişimini nasıl etkilediğini test ediyordu. Yüksek dozda bu kimyasallara maruz kalan erkek cenin farelerin daha sonraki yıllarda düşük sperm sayılarına sahip olmaları Skinner’i şaşırtmamıştır. Test edilen farelerin izleyen jenerasyonlarında ortaya çıkan süpriz şudur; bu kimyasallara maruz kalmış annelerden açığa çıkan erkek torunlarda da düşük sperm sayıları görülmüştür. Böcek ilacı DNA’nın her hangi bir harfini değiştirmemişse de, ikinci jenerasyon çocuklarda sperm sayısını düşürmüştür. Bu sonuçlar bir sonraki jenerasyonda da (torunun torununda) görülmektedir.

Görünüşe göre bu sonuçlar anti Darwinist kalıtım fikirlerini işaret etmektedir. Epigenetik değişimler sayesinde genomlarımız ailelerimizin, büyükbabalarımızın, büyük büyük babalarımızın ve beklide çok daha uzak jenerasyonların yaşamı boyunca aldıkları çevresel etkileri sanki bir hafızada saklanmaktadır. Şimdiye kadar kesin araştırmalar sadece kemirgenlerde yapılmıştır. Ancak araştırmacılar epigenetik mirasın insanlarda da işleyebileceğini düşünmektedirler.

2005 kasımında Londra’da Çocuk Sağlığı Kurumunda klinik genetik uzmanı Marcus Pembrey Kuzey İsviçre’de izole bir kasabada iki yüzyıl boyunca kayda alınan ekin mahsulü ve gıda fiyatlarında merak uyandırıcı bilgileri ibraz etmek üzere toplanan Duke Üniversitesindeki konferansa katılmıştır. Pemprey ve İsveçli araştırmacı Lars Olov Bygren kasabadaki gıda tedarikindeki dalgalanmanın sağlık üzerindeki etkisinin en az iki jenerasyona yayıldığını belirtmektedir. Yıllar önce 9-12 yaşlarını yaşamış olan şimdiki büyük babaların erkek torunlarının şeker hastası olmaları olasılığı yüksektir, ki bu hastalık erkek torunların erken ölüm riskini iki katına çıkarmaktadır. Aynı şekilde etkilerin cinsiyete bağlı olduğu da önemlidir. Büyük babanın bol miktarda gıda tedarik etmesi sadece erkek torunlarının ölüm oranlarına etki etmektedir. Benzer şekilde büyükannelerin bol gıdaya maruz kalması da onların kız torunlarını etkilemektedir, erkek torunlarını değil.

Bu durum Pembrey’in cinsiyete bağlı X ve Y kromozomlarının epigenetik sinyallerden etkilenmekte olabileceğini düşünmesine sebep olmuştur. Ayrıntılı incelemeler onun önsezisini desteklemiş ve sinyalleşme sürecine dikkat çekmiştir. Böylece büyük annelerin ve büyük babaların aşırı gıda takviyesi aldığı yaşların jenerasyonlar arası etkilerde oldukça önemli olduğu ortaya çıkmıştır. Büyük anneleri bolluk zamanında olduğu dönemlerde anne rahminde ve çocuk olan kız torunlar bu durumdan en fazla etkilenmişlerdir. Büyük babaları bolluk zamanında olduğu dönemlerdeki spermlerden olan erkek torunlar da bu durumdan en fazla etkilenenlerdendir.

Pembrey ve diğer genetik uzmanları tarafından yapılan araştırmalar bugünkü beslenmelerimizin, davranışlarımızın ve çevresel faktörlerin bizden sonra gelecek olan torunlarımızın sağlığında büyük bir etkiye sahip olabileceğini göstermiştir. Pemprey, “Araştırmamız toplum sağlığına büyük katkılar yapabilecek olan ve gelecekteki jenerasyonlar için büyük bir etkiye neden olma sorumluluğumuzun bulunduğunu gösteren yeni araştırma sahalarını göstermiştir.” demektedir.

Bu işin mantığı ileriye gittiği kadar geriye doğru da gitmektedir. Öyle ki, bugünkü hastalık motiflerinden bazılarının epigenetik kökleri olabilir. Pembrey ve diğer araştırmacılar şimdiki obesite salgında genel anlamda bugünkü jenerasyonun suçlu olması gerektiğinin düşülmesine rağmen, bunun kısmen bizden önce gelen bir veya iki jenerasyon öncesinin bir etkisi olabileceğini ifade etmektedirler.

İlgi ve terbiyenin etkilerini araştıran Michael Meaney epigenetik imaların sosyal politikalar için ne olduğunu da merak etmektedir. Ayrıca yoksulluk, yaşam biçimlerinde değişme ve sosyal iç kargaşa nedeniyle erken dönemlerdeki çocuk ve aile ilişkisinde büyük zorluklar olduğuna dikkat çekmektedir. Bu faktörler çocukların zihinsel gelişiminde doğrudan bazı etkilere neden olabilmektedirler. Peki, bu çocuklar epigenetik sinyaller yoluyla acaba gelecek jenerasyonların gelişimini de etkiliyor olabilirler mi?

“Bu fikirler toplum yapısının zihinsel gelişimi nasıl etkilediğini konuşmaya başladığımızda iyice derinleşmiş olacaktır” diyen Meaney, şöyle devam ediyor; “Neden ve sonuç ilişkisi oklarını sosyal ve ekonomik makro değişkenlerden çocuğun beyni seviyesine çekmeye başladık.”

Davis’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde psikolog olan Lawrence Harper mizaç ve zeka dahil olmak üzere bir çok kişisel davranışın epigenetik kalıtım tarafından etkilendiğini öne sürmektedir. ”Kötü beslenmeden muzdarip olan yoksul insanların jenerasyonunu göz önüne alırsak, bu zor durumdan kurtulmak ve tam potansiyeline erişmek için bu insanlar iki veya üç jenerasyona gereksinim duyulabilirler” diyen Harper şöyle devam ediyor; “Epigenetik kalıtım sebebiyle, yoksulluk, savaş ve yaşam biçimlerinde değişme etkilerinden kurtulmak için o toplumun birkaç jenerasyona ihtiyacı olabilir.”

Tarihte genetikçiler sosyal politikalar konusunda tartışmalarda pek yer almamışlardır. Az gelişmiş toplumları, suçluları, yoksulları, etnik marjinalleri ve talihsiz grupları bir şekilde DNA’nın sonucu olarak görmek çok kolaydır. Epigenetik bilimin ortaya çıkması yeni yol ayrımlarını ortaya koyacaktır ve bugün yaşadığımız ve gelecekte de yaşamayı umduğumuz toplumu şekillendirmek için doğa ve beslenmenin nasıl birleştiğini görmek için daha fazla nüans ile meseleyi algılamamıza imkan verecektir.

Szyf, “Epigenetik bilimi tarihi, sosyolojiyi ve politik bilimleri anlamamız konusunda son derece büyük bir etkiye sahiptir” diyor ve şöyle devam ediyor; “Eğer çevre etkisi genomlarınızın değişmesinde bir etken ise, sosyal süreç ve biyolojik süreç arasında bir köprüye sahibiz demektir. Bu her şeye bakış açımızı değiştirecektir.”