Epigenetika būtent ir tiria, kaip aplinkos veiksniai ir gyvenimo būdas keičia genų veiklą, nors pats genas lieka nepakitęs, rašo Vilniaus universiteto ligoninės (VUL) Santaros klinikos.
Viena iš epigenetikos mokslo krypčių – mikroRNR (mikro ribonukleino rūgštis) ir jos dalyvavimas reguliuojant genus.
Vilniaus universiteto ligoninės Santaros klinikų gydytoja kardiologė Agnė Šatrauskienė, dar būdama medicinos studentė, prieš daugiau nei 10 metų su kolegomis pradėjo mokslinį tyrimą, kurį tęsia iki šiol: „Prieš dešimt metų beveik dviem šimtams pacientų iš kraujo buvo išskirta 10 skirtingų mikroRNR. Praėjus 10 metų nuo pirminių tyrimų atlikimo šiuo metu siekiama išsiaiškinti, kokia šių pacientų sveikatos situacija yra dabar, kad galėtume daryti išvadas apie jų širdies ir kraujagyslių ligų bei gyvenimo įpročių, aplinkos sąveiką ir mikroRNR kaip biožymenų vietą vertinant širdies ir kraujagyslių ligų riziką.“
Kas yra mikroRNR?
MikroRNR yra itin mažos molekulės, sudarytos iš 18–22 nukleotidų (genetinio kodo vienetų). Nors jos yra tokios smulkios, kad nematomos net mikroskopu, jos atlieka labai svarbų darbą – reguliuoja genų veiklą. Dažnai mikroRNR vadinama „genų mygtuku“, nes ji gali „įjungti“ arba „išjungti“ tam tikrus genus, o kartu ir su jais susijusius procesus organizme. MikroRNR dalyvauja reguliuojant baltymų gamybą, kuri yra gyvybiškai svarbi daugeliui procesų – nuo ląstelių augimo iki ligą lemiančių procesų užvedimo arba priešingai – jų stabdymo.
„Koks mikroRNR tyrimų pritaikymo praktiškumas? Genetika yra vienas sluoksnis, o epigenetika yra kitas: mes gimstame su genetiniu kodu, kurio iš esmės negalime pakeisti, visose mūsų ląstelėse yra ta pati DNR (genetika), tačiau nors odos ląstelės ir smegenų ląstelės branduoliuose turi tokią pačią genetinę informaciją, jos atrodo kitaip ir turi kitokias funkcijas.
Tai lemia epigenetiniai mechanizmai. Nors DNR nekinta, visgi daug ką savo gyvenime galime koreguoti ir turėti skirtingą rezultatą, pavyzdžiui, mūsų pasirenkami gyvenimo būdo sprendimai turi įtaką epigenetiniams mechanizmams ir taip galime išvengti arba kaip tik įgyti tam tikrų ligų ar būklių. Širdies ir kraujagyslių ligos, kiek žinome, dažniau yra ne paveldimos, o stipriai priklausančios nuo mūsų gyvenimo būdo.
Šis biožymuo – mikroRNR – tuo ir žavus, kad tyrimuose galima pamatyti vienokias reikšmes, o žmogui pakeitus gyvenimo būdą, pavyzdžiui, pradėjus daugiau judėti, sveikiau maitintis, pakankamai išsimiegoti, metus rūkyti ar įvedus kitą pokytį, galime pamatyti visai kitokius tyrimų įverčius. Galima stebėti pokytį, nes mikroRNR reaguoja į įvairius aplinkos veiksnius“, – aiškina gydytoja A.Šatrauskienė.
Kam reikalinga mikroRNR?
MikroRNR tyrimai padeda mokslininkams geriau suprasti, kaip veikia žmogaus genai ir kokį poveikį jiems daro aplinka. Pavyzdžiui, jei turime genetinį polinkį sirgti tam tikra liga, sveikas gyvenimo būdas gali neleisti mikroRNR „įjungti“ mechanizmo, kuris paskatintų ligą. Tai suteikia vilčių, kad keisdami įpročius galime sumažinti ligų riziką, net jei turime paveldėtą polinkį.
„Šiuos dalykus paaiškinti pacientams nėra lengva, nes pasaulyje nėra pakankamai patikimų mokslinių tyrimų ir įrodymų, kaip visa aplinka ir atskiri gyvenimo būdo pasirinkimai veikia kiekvieną žmogų, – aiškina gydytoja A. Šatrauskienė. – Net ir rūkymas – neabejotinai žalinga priklausomybė – skirtingiems žmonėms ne vienodai stipriai atsiliepia širdies ir kraujagyslių sistemai. Ši sritis – mokslinių tyrimų objektas, tačiau tikimės, kad ateityje tai bus pritaikoma kasdieniniame kardiologo darbe.“
Moksliniai tyrimai rodo, kad mikroRNR dalyvauja daugelio ligų patogenezėje (ligų atsiradimo ir vystymosi procese), tokių kaip Alzheimerio liga, cukrinis diabetas, reumatoidinis artritas, vėžys bei širdies ir kraujagyslių ligos. Vienas iš svarbiausių mikroRNR pritaikymo tikslų kardiologui – padėti nustatyti pacientų riziką susirgti širdies ir kraujagyslių ligomis, taip pat mikroRNR galėtų būti ir kai kurių širdies ir kraujagyslių ligų diagnostinis žymuo.
Koks mikroRNR tyrimų aktualumas?
2024 m. Nobelio premija medicinos srityje ne veltui buvo skirta dviem amerikiečių mokslininkams, kurie nustatė mikroRNR reikšmę reguliuojant genus. Tai parodo, kad mokslas vis daugiau dėmesio skiria ne tik genetikai, bet ir epigenetiniams tyrimams. Iki 1993 m. apie mikroRNR nebuvo žinoma visiškai nieko, o žmogaus organizme mikroRNR buvo atrasta tik apie 2000-uosius metus. Nors atradimas gana naujas, per pastaruosius 30 metų mokslinės žinios apie mikroRNR reikšmę sparčiai augo.
„Svarbu tai, kad mūsų ligoninėje mikroRNR tyrimai buvo pradėti atlikti jau gana seniai ir dabar šią mokslinę sritį galime vystyti toliau. Biobanke saugomi mėginiai tą leidžia mums daryti“, – sako gydytoja A.Šatrauskienė.
Kada tai galėtų būti pritaikoma praktikoje?
MikroRNR tyrimų pritaikymas šiandieninėje klinikinėje praktikoje susiduria su daug iššūkių. Tai yra brangūs tyrimai, iššūkių kelia ypatinga mikroRNR savybė keistis: pavyzdžiui, mikroRNR koncentracija kraujyje gali labai skirtis priklausomai nuo daugelio veiksnių, tokių kaip rūkymas, mityba ar net streso lygis, taip pat greta esančių ligų ar būklių. Tai apsunkina standartizuotų tyrimo protokolų sukūrimą, reikalinga atlikti daugybę tyrimų, kad būtų galima daryti apibendrinimus.
„MikroRNR turi unikalią savybę – ji reaguoja į aplinkos pokyčius. Pavyzdžiui, jei žmogus meta rūkyti, konkrečių mikroRNR koncentracija gali pasikeisti. Galiausiai mikroRNR koncentraciją kraujyje gali kisti net ir nuo to, kuriuo metu rūkančiam pacientui kraujo mėginys paimamas – prieš rūkymą ar parūkius.
MikroRNR reagavimas į įvairius mūsų gyvenimo būdo pokyčius yra vienas iš labiausiai apsunkinančių mikroRNR atėjimą į gydytojo darbo praktiką veiksnių, tačiau kartu ir didžiulis privalumas – juodu ant balto matome, kad viskas atsiliepia organizmui – ką valgome, ar judame, kokių žalingų įpročių turime, ar daug streso patiriame“, – aiškina A.Šatrauskienė.
Medicinoje mikroRNR bus labai svarbi gydant ligas
Nors dabar mikroRNR tyrimai kardiologų klinikinėje praktikoje dar nėra taikomi, jie gali labai daug prisidėti prie ateities medicinos tobulėjimo. VUL Santaros klinikose buvo pradėti tyrimai, kurių metu stebėta pacientų grupė, turinti labai didelę širdies ir kraujagyslių ligų riziką.
„Prieš dešimtmetį surinkti duomenys leidžia pradėti aiškintis, ar skirtingos mikroRNR gali prognozuoti tokius įvykius kaip infarktas, insultas ar net mirtis, – sako gydytoja A.Šatrauskienė. – Tiriame pacientų grupę, kuriai yra paimta mikroRNR prieš dešimt metų, šiuo metu pagal nacionalinių registrų duomenis siekiame išsiaiškinti, kas iš šių pacientų susirgo infarktu, insultu, dėl kokių priežasčių pacientai lankosi pas kardiologus, ar per šį laikotarpį susirgo kitomis ligomis, galiausiai – kiek yra mirusių pacientų ir dėl kokių priežasčių. Tada galėsime daryti išvadas dėl mikroRNR rodiklių ir sveikatos būklės sąsajų, širdies ir kraujagyslių ligų rizikos vertinimo.“
Tai yra personalizuotos medicinos kelias – kiekvieno žmogaus organizmas individualus ir reaguoja į įvairius veiksnius kažkiek skirtingai, tad mikroRNR tyrimai galėtų padėti kurti ne tik personalizuotą rizikos vertinimą bet ir individualizuotą gydymą. Medicinoje dar nedaug, bet jau yra epigenetinių vaistų, keli naudojami ir kardiologų pacientams, sergantiems paveldima transtiretino amiloidoze, tačiau epigenetika paremtų diagnostikos ir gydymo sprendimų tikrai turėtų daugėti.
Mokslininkai tiki, kad mikroRNR bus nepakeičiama diagnostikos ir gydymo priemonė ateities medicinoje.
Švietėjiško darbo svarba: kodėl tai turėtume žinoti?
Gydytoja kardiologė A.Šatrauskienė pastebi, kad pacientams daug paprasčiau suvartoti išrašytą tabletę negu pagal rekomendacijas pajudėti arba pakeisti mitybą į sveikatai palankesnę.
„Visada konsultacijos pabaigoje aptariame rekomendacijas, tačiau kartais atrodo, kad toji dalis apie gyvenimo būdo pokyčius praleidžiama, o dėmesys sutelkiamas į tai, kiek kokių medikamentų ir kada vartoti. Epigenetiniai rodikliai yra įrodymas, kad mūsų sveiko gyvenimo būdo pasirinkimai pasimatys ne tik po 10, 20 ar 30 metų, kai pažvelgę į veidrodį akivaizdžiai save matysime, pavyzdžiui, normalaus kūno svorio arba sergančius nutukimu, bet juos galima ištirti ir atsakymus gauti skaitine išraiška jau šiandien, – sako gydytoja.
– Be to, manau, kad visuomenei turėtų būti aktualu ir įdomu suprasti, ką naujo siekia išsiaiškinti mokslas – prasminga tiek žinoti, tiek dalyvauti procesuose, susijusiuose su naujomis žiniomis moksle, su ateities diagnostikos ir gydymo gerinimu pacientams.
Žmonės jau yra girdėję apie personalizuotą mediciną, ir epigenetika bus svarbus personalizuotos medicinos proveržis, nes tai tikrai yra mokslas apie tai, kaip gyvename – nuo oro taršos mūsų gyvenvietėje, iki streso, kurį patiriame ir kuris turi poveikį mūsų sveikatai. Manau, kad žmogus gali keisti savo gyvenimo įpročius tik tuomet, kai yra užtikrintas pokyčio nauda, nes įpročiai – galingas dalykas.“
