הביולוג משה שיף מסביר כיצד אנו יכולים להתערב בתורשה מבלי לשנות את מבנה ה-DNA
בניסיון להבין את עצמנו, את ההתנהגויות שלנו, את ההחלטות שאנו מקבלים ואת הדרך שבה אנו חיים, בני האדם נעזרים בשני מקורות עיקריים: תורשה וסביבה. עד כאן זה נשמע פשוט והגיוני. מצד אחד, יש לנו מטען גנטי שקובע איך אנו נראים, אילו תכונות אופי יש לנו ועוד מגוון רחב של משתנים. לצד זאת, הסביבה מסייעת לעצב אותנו על ידי חוויות מוקדמות, נורמות חברתיות, תגובה לסביבה וכן הלאה. אדם שאינו נמצא בלב העשייה המחקרית בתחום יופתע לגלות את עוצמות הפולמוס המתעוררות בדיון לגבי מידת ההשפעה של כל אחד מהגורמים.
בהכללה גסה, מדענים מסוימים נוטים לסבור שהגנטיקה היא דטרמיניסטית וכל ההשפעות הסביבתיות הן ביטוי למטען גנטי קיים. אחרים נוטים לחשוב שלסביבה יש השפעה גדולה בהרבה והיא מסוגלת לעצב את חיינו בצורה מהותית. היום שוררת הבנה כי סביבה ותורשה אינם גורמים מנוגדים, אלא צדדים משלימים. אחד ההסברים החשובים לכך התגלה די לאחרונה, בעשור הראשון של המאה ה-21, כאשר ביולוגים פיצחו את המנגנון שגורם לשינויים סביבתיים ב-DNA. במילים אחרות, הם הבינו כי המטען התורשתי שלנו הוא מורכב יותר וגמיש יותר משנהוג היה לחשוב. תחום המחקר הזה נקרא אפיגנטיקה, מכיוון שהוא עוסק לא בדיוק בגנים עצמם, אלא יותר באינטראקציות הכימיות שלהם.
אחד מחלוצי המחקר האפיגנטי ותומך גדול באסכולת הגמישות הגנטית הוא פרופסור משה שיף מאוניברסיטת מק'גיל בקנדה. שיף חוקר זה 30 שנה את הדרך שבה הגנים שלנו מגיבים לסביבה והוא מאמין כי יש בכוחנו לשנות את האופן שבו המטען התורשתי משפיע על חיינו – מבלי לשנות את הרכבו. לדבריו, זה מתאפשר היות שלגנום יש שתי שכבות מידע: האחת יציבה מאוד והשנייה נתונה לשינויים. ושם, במקום שבו הגנים פתוחים לתקשורת עם הסביבה, יש לנו הזדמנות לחולל שינויים מהותיים בחיינו.
אי שם בבר חשוך במדריד
אנו נוטים לחשוב על הגנים שלנו כעל קוד קבוע ובלתי ניתן לשינוי, ובמידה רבה זה נכון. אבל כמו שתוכנת מחשב מסוימת יכולה לקבל הוראות מהמקלדת או מהעכבר, כך גם ה-DNA יודע להגיב לגירויים חיצוניים באמצעות תהליך שנקרא מתילציה. במילים פשוטות, למטען הגנטי שלנו יש מתגים מסוימים שניתן להפעיל או לכבות. בכך ניתן לעמעם ואפילו להשתיק מידע גנטי מסוים, בזמן הבלטת מידע אחר. השאלה היא כיצד מוכיחים כי דפוסים מסוימים בהתנהגות שלנו נובעים משינויים בשכבה "הרכה" של המידע התורשתי.
המסע לתשובה, מספר שיף, "התחיל בבר חשוך במדריד". הוא נפגש שם עם עמית מהאוניברסיטה לשתות כמה בירות, "וכמו שמדענים עושים, הוא סיפר לי על העבודה שלו". כמו חוקרים רבים, המחקר שלו השתמש בחולדות, ובמקרה הספציפי הזה, בדק את ההשפעה של ליקוק הוולדות על ידי האימהות. "ואני ישבתי שם ואמרתי: כאן כספי המיסים שלי מתבזבזים…" ממשיך שיף בהומור. ועד כמה שזה נשמע כמו קטע מתוך סאטירה על מחקר אקדמי, האופן שבו אימא חולדה מלקקת את הגורים שלה פתח דלת חשובה להבנת התורשה שלנו.
עבור גורי החולדה הליקוק הוא אקט של טיפוח, תמיכה ודאגה. כאשר אותו עמית עקב אחר הגורים בבגרותם, הוא גילה כי הם גדלו להיות בעלי אופי שונה: "החיות שליקקו אותן וטופחו מאוד לא נמצאות תחת לחץ, יש להן התנהגות מינית שונה, יש להן דרך חיים שונה מאשר אלה שלא טופלו בנמרצות על ידי אמותיהן". שיף הסתקרן מהתוצאות הללו והחליט לנסות לפענח מה קורה שם בדיוק. הוא טוען כי ההסבר המובן מאליו שיעניק גנטיקאי ממוצע הוא שהאם הפחות מטפחת העבירה לגוריה גנים שגרמו להם להיות בלחץ. אך כמו מדען טוב, הוא יזם ניסוי כדי לאמת או לשלול את התשובה הזו.
הניסוי היה פשוט. גורים לאם מטפחת הועברו לטיפולה של אם לא מטפחת – ולהיפך. כל שנותר הוא לעקוב אחר התפתחותם ולבחון אילו דפוסי התנהגותם יהיו להם כבוגרים – האם יהיו חולדות לחוצות או רגועות. "התשובה המדהימה הייתה", מספר שיף, "שלא משנה איזה גן קיבלת מאימא שלך. זו לא הייתה האם הביולוגית שהגדירה את התכונה הזו של החולדות. זו האם שטיפלה בגורים". הניסוי הזה הוביל למחקר בן עשור שבו ניסה שיף להבין האם אימא חולדה יכולה "לתכנת מחדש את הגן של הצאצא דרך ההתנהגות שלה". המסקנות היו שהטיפוח האימהי יוצר תגובה ביוכימית אצל הגורים, שמשפיעה על האופן שבו ה-DNA בא לידי ביטוי. שוב, זה לא שינוי של הקוד הגנטי, אלא היכולת שלו לתקשר עם המציאות שמחוצה לו.
לטענת שיף, המנגנון הזה מסייע לחיות להכין את הצאצאים שלהן לחיים בהתאם לסביבה שבה הם נמצאים. "ועכשיו", הוא מוסיף, "אפשר לחשוב על כמה התהליך הזה יכול להיות חשוב בחיים שלנו". להורים שלנו אין יכולת להשפיע על ה-DNA שהם מורישים לנו, אבל נראה כי יש בכוחם להפעיל עליו מניפולציות באמצעות האופן שבו הם מגדלים אותנו. כשבוחנים אותה בפרספקטיבה הישרדותית, הגמישות הגנטית הזו לא רק חיונית מאוד אלא גם הגיונית מאוד: "אנחנו יורשים את ה-DNA של אבותינו, אבל הוא לא אומר לנו אם אתה הולך להיוולד בשטוקהולם, היכן שהימים ארוכים בקיץ וקצרים בחורף, או באקוודור, היכן שיש מספר שווה של שעות יום ולילה לכל אורך השנה", מסביר שיף, ולדבריו, "יש לזה השפעה ענקית על הפיזיולוגיה שלנו". המשמעות היא שהאירועים המוקדמים הפוקדים אותנו בחיינו יכולים להשפיע עלינו לא רק במובן הפסיכולוגי, אלא ממש באמצעות עיצוב הדפוסים הגנטיים. "אותות שמגיעים דרך האם אומרים לילד באיזה מין עולם חברתי הוא הולך לחיות", מחדד שיף.
ההזדמנות שנפתחה בחורף 1998
רגע, עצור סוסים. אמנם מחקר החולדות הוכיח את טענת התורשה הרכה, אך האם זה בהכרח משליך על בני אדם? מכיוון שלא ניתן לערוך מחקר מקביל על בני אדם, בדקו שיף וצוותו את המנגנון בקרב קופים, הדומים יותר לבני האדם במאפיינים גנטיים ובהתנהגות החברתית. בדומה למחקר החולדות, הם מצאו הבדל גדול בשינוי הגנטי אצל קופים שגדלו עם אם אומנת לעומת קופים שגדלו עם אמם הביולוגית. הם אף ערכו מיפוי גנטי של השינויים בגיל 14 יום וגילו כי הם חלים כבר בשלב הזה. זה עורר בהם את השאלה כמה מוקדם מתחילה ההשפעה הסביבתית על ה-DNA?
התשובה המפתיעה הייתה – כבר בלידה. הם הגיעו למסקנה הזו לאחר שביצעו את אותו מיפוי גנטי, רק הפעם על שליות של קופים בעלי מעמד חברתי שונה. ולדות לקופים בעלי מעמד חברתי נמוך כבר נשאו בתוכם מידע גנטי על סגנון החיים המצפה להם. "אז אנחנו נולדים כשאנחנו כבר יודעים את המידע החברתי", מסביר שיף, אך טוען כי "הוא לא רע או טוב, הוא פשוט מכין אותנו לחיים, כי אנחנו צריכים לתכנת את הביולוגיה שלנו אחרת אם אנחנו במעמד החברתי הגבוה או הנמוך". השלב הבא היה לנסות למצוא דרך לבחון את התיאוריות הללו גם על בני אדם.
הזדמנות כזו נולדה בחורף 1998, כאשר הטבע יצר תנאים לניסוי. באותה שנה חוותה קנדה חורף קשוח במיוחד, כשסופת קרח הפילה את רשת החשמל והותירה את התושבים ללא מקור האנרגיה העיקרי והזמין ביותר, כשבחוץ הטמפרטורות עומדות על מינוס שלושים מעלות. שיף מסביר כי, מן הסתם, חלק מבני האדם שחוו את תנאי המתח הטבעיים הללו היו נשים בהריון. לחוקרים נותר רק לבצע ניטור לתנאים שבהם שהו האימהות ולעקוב אחר הילדים שהיו עוברים באותה תקופה. והם עשו זאת במשך 15 שנים.
כדי ליצור הבחנה בין מידות שונות של לחץ שבהן היו נתונות האימהות, החוקרים בחנו קריטריונים אובייקטיביים: "כמה זמן היית ללא חשמל? איפה העברת את הזמן? האם זה היה בדירה של חמותך או בבית נופש מפונפן?" באמצעות הקריטריונים הם יצרו מדד לחץ חברתי, ובחנו את מגוון משתנים בקרב הילדים בבגרותם. התוצאות הראו כי ככל שהאימהות היו נתונות לפחות לחץ, הילדים שלהן היו בריאים יותר בבגרותם. ושוב, גם הפעם הם גיבו את המחקר במיפוי המטען התורשתי, והראו כיצד שינויים באינטראקציה עם הסביבה באים לידי ביטוי בתגובה כימית.
שליטה בעתידנו באמצעות ה-DNA
"אם כן", תוהה שיף, "אם אנחנו לא סתם העבדים של ההיסטוריה של הגנים שלנו, והם ניתנים לתכנות, האם אנחנו יכולים גם לבטל את התכנות שלהם?" כלומר, אם לחץ, מחסור או כל גורם סביבתי אחר מוביל לתגובה כימית ולשינוי בהפעלה הגנטית – האם אנו יכולים לשחזר את התנאים האופטימליים גם אצל בני אדם בוגרים? בינתיים האפשרות הזו נבדקה על חולדות ביחס להתמכרויות, והניסויים בטיפול בתרופות אפיגנטיות הראו כי ניתן לתכנת מחדש את ההשפעה הגנטית גם בשלב מאוחר. במילים אחרות, שיף ועמיתיו הצליחו לבטל התמכרות של חולדות – או יותר מדויק, למחוק מהזיכרון הגנטי את ההתנסות שהובילה להתמכרות, לעקור אותה מהשורש.
לאור כל הניסויים הללו שיף מאמין כי "ה-DNA הוא לא רק רצף של אותיות: הוא לא רק תסריט. DNA הוא סרט דינמי. החוויות שלנו נכתבות מחדש לתוך התסריט, שהוא אינטראקטיבי". הוא מוסיף כי שכבת המידע הרכה של המטען הגנטי תאפשר לנו להתמודד עם אתגרים בריאותיים מהמורכבים שידע המין האנושי. הוא מציע להתחיל להביט על חלק מהנושאים שמטרידים אותנו פשוט כ"חוסר הסתגלות", ולא כגורל שאין לשנותו. "אז למרות שאנחנו נקבעים על ידי הגנים שלנו", הוא מסכם, "יש לנו מידה של חופש שיכולה להפוך את החיים שלנו לחיים של אחריות".
כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך:
מחקר חדש: אוצר גנטי של מידע סמוי נחשף ב-DNA שלנו
'תאי הגינון' של המוח – מסתבר שבכוחנו לכוון את החוזקות הקוגניטיביות שלנו
ההרצאה השבועית של TED: כיצד האדם מעצב את העולם באמצעות "האבולוציה השנייה"
עוד מרדיו מהות החיים:
הנוירולוג ד"ר יקיר קאופמן על חיבור ואיזון כל ממדי הקיום – גוף, נפש ורוח
