Omsorgssvikt, miljø, mobbing, kosthold og følelsesmessige endringer kan påvirke genene våre. Selv om genene i seg selv ikke blir endret, kan genene bli skrudd av og på.

Tyske forskere ved Max Planck-instituttet viste nylig at stress tidlig i livet endret visse nerveceller i hjernen og førte til langvarige endringer på aktivitetsnivået til genene.

Genene ble slått av og på selv om det ikke skjedde en eneste kjemisk påvirkning.

Forskerne undersøkte musebarn. De stresset ungene ved å fjerne dem en time hver dag fra moren de ti første levedagene. Fenomenet kalles livsstress.

– Overraskende nok skjedde det en vedvarende endring i genene resten av livet deres. De stressutsatte musene reagerte mer på stress senere i livet, forteller professor Dag Undlien på Institutt for medisinsk genetikk ved Universitetet i Oslo.

– Forskerne mente stresset hadde sammenheng med færre av-knapper på gener som styrer stresshormonene. Musungene hadde altså en mindre brems på stressgenene, sier han til Apollon.

Skrus av og på

Et av interessefeltene hans er epigenetikk. Det betyr “utover genetikk”. Epigenetikere studerer blant annet sammenhengen mellom sykdommer og hvilke gener som er slått på eller av.

Det menneskelige genomet har tre milliarder basepar. Foreløpig vet ingen hvor mange av genene som har en av og på-knapp. Men én ting er sikkert: Det fins mange slike knapper.

Strukturen på DNA-et bestemmer hvilke gener som er av eller på. DNAet består av en enormt lang tråd med gener. Deler av DNA-et er klumpet sammen. Andre deler ligger åpne.

– Hvis genene i DNA-strengen er tettpakket, får man ikke skrudd på genet. I de åpne delene har genene kontakt med proteiner som leser genene. Da er genene på.

Epigenetikk er et ganske nytt forskningsfelt og mye brukt i kreftstudier. Ved å sammenligne friskt og sykt vev har epigenetikerne funnet en rekke knapper som er slått feil av eller på i kreftsvulster.

Endringene skjer lokalt

Det er krevende å undersøke hvilke gener som bør være av eller på. Genetikere kan undersøke en hvilken som helst celle i kroppen. Uansett om cellen er fra hår, hud eller blod, blir gensvaret det samme. Slik er det ikke i den epigenetiske verden.

De epigenetiske endringene skjer lokalt. Da er det viktig å studere de rette cellene. I eksperimentet med de tyske musungene skjedde de epigenetiske endringene bare i hjerneceller.

Det er derfor ikke mulig å gjennomføre alle typer epigenetiske undersøkelser på levende mennesker.

Det er langt enklere å studere immunrelaterte sykdommer. Da legges det igjen epigenetiske spor i blodceller.

Moderne tvillingforskning

For å skjønne om av- og på-knappene er forbundet med sykdom, kan forskerne ta et ytterligere grep: De kan sammenligne prøver med likt arvemateriale. Det kan gjøres ved å ta prøver av eneggete tvillinger, der den ene er frisk og den andre er syk.

Eneggete tvillinger har nøyaktig det samme genmaterialet. Selv om begge er disponert for de samme arvelige sykdommene, er det likevel svært vanlig at bare en av dem får sykdommen.

– Vi sliter med å forklare hvorfor. Vi undersøker nå om forklaringen kan være at enkelte gener er slått av eller på.

Dette er en ny form for tvillingforskning. I den tradisjonelle tvillingforskningen undersøker forskerne hvorfor tvillinger er likere hverandre enn andre.

– Vi sier: Selv om eneggete tvillinger er like, er de likevel ganske forskjellige. Vi ønsker å forklare hvorfor denne ulikheten er der.

Helt nøyaktig undersøker Dag Undlien en gruppe eneggete tvillinger der bare den ene har immunrelaterte sykdommer, som psoriasis eller astma. Han ønsker også å bruke tvillingforsøkene til å finne den epigenetiske forklaringen på type 1-diabetes.

– Vi samler inn blodprøver fra tvillingpar der den ene har og den andre ikke har sykdommen. Vi trenger 40 par per sykdom for å gjennomføre forskningen. Vi skal finne de systematiske forskjellene på av- og på-knappene hos tvillingparene. Når forskjellene er funnet, kan vi gjøre mer målrettete undersøkelser.

Svangre kvinner

Dag Undlien skal nå undersøke epigenetikken hos svangre kvinner.

– Når kvinner blir gravide, får de fremmede gener inn i kroppen. Mysteriet er hvorfor fosteret ikke blir avstøtt. Hypotesen vår er at det finnes en epigenetisk forklaring og at denne forklaringen kan hjelpe oss til å forstå immunrelaterte sykdommer. Dessuten endrer en del immunrelaterte sykdommer seg veldig under svangerskapet. Noen gravide blir faktisk betydelig bedre.

For å finne ut av dette må Dag Undlien ta blodprøver av kvinner før de blir gravide, samt under og etter svangerskapet. Da kan han studere de epigenetiske endringene underveis.

Undlien er blitt inspirert av en studie ved The Spanish Cancer Institute i Madrid. De fant få forskjeller i det epigenetiske materialet til unge tvillinger på to til tre år, men jo eldre de ble og jo lenger de hadde vært borte fra hverandre, desto større var de epigenetiske forskjellene mellom tvillingene.

– Akkurat som med museforsøket, ser det ut til at ulikt miljø fører til epigenetiske forskjeller.

Dag Undlien skulle gjerne ha undersøkt de epigenetiske endringene hos adopterte tvillinger med ulik oppvekst.

– Vi har tenkt på det. Men de er få, og de er ikke lette å få rekruttert til forskningsstudier.

Fremtidens medisin

Håpet er å få en medisin som kan påvirke av- og på-knappene.

– Mobbing kan føre til depresjon og psykiske problemer. Vi ser derfor for oss en medisin, som påvirker av- og på-knappene, slik at man kan rette opp senskader etter mobbing.

– Men vi må ikke glemme; epigenetikk er et forskningsfelt i sin spede barndom. Vi er bare kommet dit genetikken var for 20 år siden, påpeker Dag Undlien på Institutt for medisinsk genetikk.