Negli anni ’70 John Gurdon, che lavorava prima ad oxford e poi a Cambridge fece un esperimento. Estrasse il nucleo da cellule di uova di rana e lo sostituì con quello di cellule di rana adulta. Le uova si svilupparono in girini e quindi in rane. Gurdon dimostrò così che non c’è differenza nel DNA di cellule diverse in un individuo. Nel 1996, Ian Wilmut, Keit Campbell e i loro colleghi al Roslin Institute dimostrarono che la stessa cosa vale per i mammiferi clonando la pecora Dolly a partire dal nucleo di un ovulo di pecora adulta.
La nascita dell’epigenetica
Nel 2012, Gurdon ha ricevuto il premio Nobel. Nei decenni trascorsi dalla sua scoperta, i ricercatori – come quelli del progetto multinazionale Roadmap Epigenomics project – hanno fatto enormi passi avanti nella scoperta dei meccanismi alla base dei fenomeni epigenetici.
Questi meccanismi dipendono da lievi modifiche chimiche al DNA, e a certe proteine chiamate istoni associate al nostro materiale genetico. Queste sono le modifiche epigeneriche. Centinaia di enzimi diversi possono aggiungere o rimuovere modifiche epigenetiche in diversi punti del genoma, e centinaia di altre proteine e possono legarsi a diverse combinazioni di modifiche e cambiare il modo in cui viene usato il genoma. Queste modifiche eilirnetiche variano in risposta agli stimoli ambientali, e permettono alle nostre cellule di adattare la loro espressione di particolari geni ai cambiamenti del caso. L’epigenetica fornisce quindi un ponte tra natura (il nostro gemma) e ambiente in cui si sviluppa l’individuo.
Epigenetica umana
Alcune risposte-epigenetiche all’ambiente si hanno molto presto nel corso della vita, addirittura nei primi tre mesi di gravidanza. Un esempio di questo tipo è stato osservato per la prima volta in Olanda. Verso la fine della seconda guerra mondiale, alcune regioni del paese hanno subito micidiali carestie. L’apporto di calorie è diminuito del 40 per cento rispetto al normale per un periodo di diversi mesi che è diventato noto come Flongerwinter, ‘inverno della fame’.
I bambini concepiti in questo periodo erano normali alla nascita, ma a mano a mano che crescevano mostravano livelli da adulto di obesità e diabete di tipo 2. Questo perché i loro geni si erano modificati epigeneticamente durante i primi mesi di sviluppo per consentire il migliore uso possibile delle scarse risorse nutritive disponibili. Sarebbe stato un vantaggio se la carestia fosse durata, ma in una società con accesso illimitato al cibo questa alterazione epigenetica è diventata un problema. L’epigenetica ha fornito ai ricercatori una nuova via per capire le origini fetali delle malattie adulte, ed e oggetto di studi epidemiologici a lungo termine come lo ‘studio longitudinale Avon di genitori e figli’ che ha seguito 15 000 famiglie a partire dai primi anni `90. I roditori che vivono esperienze traumatiche nell’infanzia sviluppano schemi neuronali epigenetici che influenzano i loro livelli di stress in età adulta. Simili meccanismi sono forse alla base degli effetti negativi che gli abusi sui bambini nella prima infanzia hanno sulla salute mentale negli esseri umani.
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