Vanhempien elintavat ja kokemukset voivat vaikuttaa lapsen terveyteen ja biologisiin ominaisuuksiin tämän koko elämän ajan. Epigenetiikka on tieteenala, joka tutkii geenien ilmenemistä ja sitä, miten edellisten sukupolvien elinolot ja kokemukset voivat vaikuttaa jälkipolvien perimään.

Geenit ilmenevät meissä monin tavoin. Geenejä säätelee epigenomi, jota elintavat ja kokemuksemme elämän aikana muokkaavat.

Epigenomi tarkoittaa molekyyleistä muodostuvaa informaatiokerrosta DNA-juosteen, eli geeniperimän, päällä. Se kertoo, miten geenit luetaan – mitkä geenit kytkeytyvät päälle ja mitkä pois. Se säätelee geenejä, mutta ei vaikuta DNA:n järjestykseen. Ympäristö muokkaa sitä, ja näin ollen myös elintapamme ja kokemuksemme vaikuttavat siihen, kuinka geenit ilmenevät meissä.

Geenien toimintaan ja aktiivisuuteen liittyvien muutosten biologinen tarkoitus on auttaa sopeutumaan paremmin ympäristön olosuhteisiin. Joskus kuitenkin nämä muutokset aiheuttavat enemmän harmia kuin hyötyä. Esimerkiksi virusinfektio voi muuttaa geenien toimintaa ja aiheuttaa kroonisia sairauksia, kuten diabeteksen puhkeamisen. Turun Biotiedekeskuksen tutkijat ovat selvittäneet varhaisia epigeneettisiä merkkejä, joiden avulla tyypin 1 diabetekselle alttiit lapset voidaan tunnistaa jo ennen taudin puhkeamista. Jos merkit tunnistettaisiin ajoissa, olisi mahdollista jopa estää lapsen myöhempi sairastuminen.

Kokemukset muuttavat geenien toimintaa ja on mahdollista, että nämä muutokset voivat periytyä sukupolvelta toiselle. Ilmiötä kutsutaan epigeneettiseksi periytymiseksi.

Geenien toimintaan vaikuttavien muutosten arvellaan periytyvän sukupolvelta seuraavalle sukusolujen välityksellä. Sukusoluissa tiedon periytyminen on todistettu tutkimuseläimillä. Yhdysvaltalainen tutkimusryhmä osoitti, että ympäristön aiheuttamat muutokset geenien säätelyssä voivat vaikuttaa tutkimuseläinten käytökseen monen sukupolven ajan. Tutkimuksessa rottanaaraita altistettiin stressille ja huomattiin, että niiden jälkeläiset olivat vielä kolmannessakin sukupolvessa käytökseltään stressaantuneempia ja levottomampia kuin vertaillut normaalisti käyttäytyvät rotat.

Ihmisillä epigeneettistä periytymistä ei ole voitu todistaa, mutta se voisi selittää joitakin väestötutkimuksissa tehtyjä havaintoja. Ruotsalaisessa väestötutkimuksessa huomattiin, että nuoruudessaan runsaasti ravintoa saaneiden isovanhempien lapsenlapset olivat alttiimpia sairastumaan diabetekseen.

Sukusolujen kautta isän kokemukset voisivat vaikuttaa myös lapsen geenien säätelyyn ja ilmenemiseen.

Ei ole suoraa näyttöä siitä, että ihmisen sukusolujen välityksellä siirtyisi vanhemmalta lapselle geenien ilmenemiseen liittyviä tietoja. Ihmisiä ei voi tutkia kokeellisesti, joten tutkimus on hidasta ja täytyy toteuttaa monen sukupolven ajan. Ihmisen siittiöiden epigenomin on kuitenkin osoitettu reagoivan ympäristöön. Sukusolujen kautta isän kokemukset voisivat vaikuttaa myös lapsen geenien säätelyyn ja ilmenemiseen.

Aihe jakaa mielipiteitä tieteen piireissä. Tapa, jolla tiedot geenien ilmenemisestä periytyvät, on edelleen tuntematon sekä ihmisillä että tutkimuseläimillä. Tiedetään, että epigeneettiset merkit pyyhkiytyvät pois alkion sukusoluista. Tämän takia merkkien periytymistä on pidetty mahdottomana. DNA-juosteen päälle kuitenkin jää pieniä rna-molekyylejä, jotka voivat muistaa aiemman epigenomin.

Perinteisesti on ajateltu, että ominaisuudet joko periytyvät geeneissä tai muovautuvat ympäristön vaikutuksesta esimerkiksi kasvatuksen ja kulttuurin kautta. Olisi kuitenkin lyhytkatseista sulkea epigeneettisen periytymisen mahdollisuus pois tutkimuksesta, kun halutaan selvittää tekijät, jotka vaikuttavat erilaisten ominaisuuksien ilmenemiseen.

Epigenetiikan tutkimus voi tulevaisuudessa antaa meille paljon. Sen avulla voidaan tunnistaa tekijöitä, jotka myöhemmin elämässä voivat aiheuttaa esimerkiksi erilaisten sairauksien puhkeamisen. Selvittämällä tavat, joilla geenien ilmenemiseen liittyvä tieto periytyy, voidaan mahdollisesti puuttua erilaisten kehityshäiriöiden ja sairauksien kehittymiseen jo varhaisessa vaiheessa.

Analyysissä on hyödynnetty Helsingin yliopiston epigenetiikan dosentin Nina Kaminen-Aholan haastattelua. Kuuntele alta lisää aiheesta.