Mutlu bir çocukluktan kansere kadar, hayatınızdaki inişler ve çıkışlar, DNA’nız üzerindeki etiketler tarafından kaydediliyor – ve birisinin bunları okumasını önleyecek bir kanun yok.
İşçi sınıfı bir ailede doğan “Olivia”, çocukken taciz edilmişti. Ebeveynleri duygusal yönden soğuktu ve onu fazla cesaretlendirmemişlerdi. Şimdi 56 yaşında olan Olivia, işlek bir yolun yakınında yaşıyor. Kendisi fakir, sigara içiyor, faydalı olandan daha fazla alkol kullanıyor ve panik atağı var.
Eğer Olivia gerçekten yaşasaydı, muhtemelen çoğu insanın hayatının bütün bu ayrıntılarını bilmesini istemezdi – fakat kanının küçük bir damlası bunun hepsini ortaya çıkarabilir. Yukarıda açıklanan bütün bilgi türlerini ve daha fazlasını kanımızdan okuyacak teknoloji şu an mevcut. Böyle testler diğer insanlara ruhsal durumumuz, sosyo ekonomik durumumuz, sağlığımız ve alışkanlıklarımız hakkında çok şey söyleyebilir. Ayrıca tıpkı çocukluğumuzun en uzak girintilerindeki deneyimler gibi, geçmiş on yıllardaki ayrıntıları ortaya çıkarabilir.
Bu mümkün, çünkü yaşadığımız dünya ve sahip olduğumuz deneyimler DNA’mızda ustaca yapılmış izler bırakıyor ve şimdi bu izleri nasıl yorumlayacağımızı öğreniyoruz. Olumlu yönden bakarsak bu güçlü araç, doktorlara tüm hastalık ve bozukluk çeşitlerini görmelerinde yardımcı olabilir. Ayrıca polislere, olay yerindeki bir şüphelinin bir damla kanından onun kapsamlı görüntüsünü oluşturmalarına yardım edebilir.
Fakat kanunun desteklediği üzere, böyle testlerin ahlaksız sigortacılar, işverenler hatta gazeteciler tarafından kullanılmasını önleyecek hiçbir şey yok. Olasılıkla bir kan testi yaptırdığınız veya kanlı bir peçeteyi çöp kutusuna fırlattığınız zaman ele verdiğiniz hayat hikâyenizi birisinin okuyabilmesini ister miydiniz?
Bir insanın tek damla kanından, DNA’larının dizilişine bakarak hakkında kayda değer miktarda şey öğrenmek zaten mümkün. Bu sizin cinsiyetinizi ve etnik geçmişinizi ortaya çıkarabilir ve saç renginiz, göz renginiz hatta ten renginiz hakkında gayet iyi bir fikir verebilir. Ayrıca, tehlikeyi göze alan birisi olup olmadığınız, erken kalkıp kalkmadığınız veya ADHD tarzı davranışsal bir bozukluğunuz olup olmadığı gibi daha kişisel şeyler hakkında ipucu verebilir.
Fakat kim olduğumuz genlerimizde yazılı değildir. Gerçekten önemli olan şey, yaşam şekillerimizin, deneyimlerimizin ve çevremizin sonucudur. Bunun DNA’mız ile ilgisinin olmadığını düşünebilirsiniz. Aslında, biz yaşamı deneyimledikçe etiketlerin tüm çeşitleri hücrelerimizdeki DNA’ya ekleniyor.
Etiketlemenin en yaygın şekli, DNA harflerinden birisine bir metil takımı eklemeyi içeriyor. Metilleme esas diziyi değiştirmiyor fakat yakındaki genleri kapatabiliyor. Eğer DNA’mızı insan yapmak için bir yemek tarifi kitabı olarak düşünürseniz, o halde metil takımları “bunu yapma” diyen yapışkan notlar gibidir. Bazı tariflerin üzerinde yapışkan not bulunmazken diğerleri onlarla sıvanmış hale gelir.
Bu etiketlerin büyük çoğunluğu biz annemizin karnında tembellik ederken ve bunun hemen ardından eklenir. Bu sırada hücreler özel roller edinirler ve metilleme, gerekli olmayan genleri kapatmaya yardımcı olarak, mesela bir karaciğer hücresinin sinir hücresi genlerini ifade etmediğini garantiye alır.
Sonuç şu ki, eğer farklı bireylerden aynı tür hücreleri alırsanız ve DNA’daki etiket örneklerini (epigenom) karşılaştırırsanız, birçok benzerlikler olacaktır. Çoğu epigenetik değişimler genetik olarak tasarlanmıştır. Fakat genom içinde metillemenin meydana gelebileceği on milyonlarca yer vardır ve iki birey tamamen aynı örneğe sahip olamaz. Bireyler arasındaki bu çeşitlilik en azından kısmen yaşam şekillerimiz ile ilişkilidir ve bu yüzden hayat hikâyemiz hakkında çok şeyi açığa vurur. Londra King’s College’den Tim Spector, “Epigenom, hayatınızdaki önemli olayların bir fotoğrafıdır,” diyor.
Spector, epigenetik işaretlere bakarak birinin sigara içtiğini, eskiden sigara içtiğini veya binde bir olarak içtiğini söyleyebilir. Birisinin şimdi veya daha önce kanser olup olmadığını söyleyebilir. “Ne yedikleri hakkında bir fikir bile edinebilirsiniz” diyor. Ve yaşam boyunca epigenetik değişimleri çoğalttığımız için, işaretler ayrıca yaşımızı belli edebilir (Molecular Cell, vol 49, s 1).
Ayrıca dizel dumanları, böcek zehirleri ve arsenik gibi maddelere maruz kalmak farklı örnekler üretiyor. Epigenomu çözümledikten sonra, bir insanın hangi kimyasallara maruz kaldığını ve belki nerelerde bulunduklarını bile çözebilirsiniz.
Bu daha birkaç yıl önce akla bile gelmezdi çünkü metilleme örneklerini tespit etmek zor ve pahalıydı. Fakat teknoloji inanılmaz bir hızda gelişti. Bu şimdi mümkün, mesela genomdaki 450.000 yerden hangisinin metillendiğini gösteren 200 dolarlık satışa hazır bir “çip” alabilirsiniz.
Geçmişinize açılan pencere
Araştırmacılar, bu gibi araçların yardımıyla metilleme örnekleri ve belli çevre veya deneyimler arasındaki ilişkileri aramaya başladılar. Tüm hücre türlerine bakılıyor fakat kan hücreleri, elde edilmesi kolay oldukları için en yaygın olanları. Son birkaç yılda, intihardan beslenme başarısına kadar her şeyle alakalı örneklere dikkat çeken çalışmalar sel gibiydi.
Geçenlerde ABD’de yapılan bir çalışma, 1000 kadar katılımcıya sahip oldukları dört mülkten birini (araba, ev, arazi veya mali yatırımlar) işaretleyerek servetlerini değerlendirmelerini istedi. En zengin insanlar en fakirlere göre farklı metilleme örneklerine sahipti (PLoS One, S e54018). Epigenetik farklılıklar İngiltere’nin Glasgow şehrindeki sosyal bakımdan en fazla ve en az ayrıcalıklı olanlar arasında da görüldü. ABD’deki çalışmanın eş yazarı Ann Arbor’daki Michigan Üniversitesi’nden Ana Diez-Roux, “epigenomun, sosyal olarak örneklenmiş değişkenler tarafından etkileniyor olduğunun açık belirtileri var” diyor.
Epigenom bizim uzak geçmişimizdeki olaylara bir pencere bile olabilir. Örneğin soykırım gazileri, ağır travmatik bir deneyim geçirmemiş olan insanlara göre çok farklı metilleme örneklerine sahip. Travma sonrası stres bozukluğu (TSSB) bulunan yetişkinler de olağandışı görünümler taşıyor. Travmatik hayat tecrübelerinin fiziksel yaralar geçtikten çok sonra epigenetik izler bıraktığı görünüyor.
Yakın zaman önce yapılan bir çalışmada bulunduğuna göre, TSSB’li insanlar arasında çocukken suiistimal edilmiş insanlarda bulunan izlerin değişimi, yetişkin olarak travma geçirmiş insanlardakinden daha belirgindi. Almanya Münih'teki Max-Planck Psikoloji Enstitüsü'nde yapılan çalışmanın yazarı Elisabeth Binder, “çocukluk sırasında bir travma yatkınlığı olabilir” diyor.
İnsanların bu farklı örneklere tam olarak nasıl vardığı belli değil. Eğer varsa, etkileri de bilinmiyor. Metillemedeki bazı çeşitlilikler, DNA’nın önemli bir şey yapmayan bölgelerinde olabilir. Diğer çeşitlilikler ise önemli genleri etkileyebilir.
Örnek olarak Binder, çocukluk dönemindeki travmalar ile ilişkilendirilmiş epigenetik değişimlerin bazılarının, gerginlik tepkisine katılan ve glukokortikoit adı verilen hormonların seviyelerini yükselttiğinden kuşkulanıyor. Bu durum, suistimal edilmiş çocukların hayatlarının ileri döneminde gerginlik ile başa çıkmalarını muhtemelen zorlaştırıyor ve yetişkin oldukları zaman, onları TSSB ile şizofreni gibi durumlara karşı daha savunmasız yapıyor.
Ancak epigenetik örnekleri sadece birinin hayat geçmişini ortaya çıkarmak amacıyla kullanmak istiyorsanız, çeşitliliklerin nasıl meydana geldiğini ve bir insanı nasıl etkilediğini anlamak gerekli değildir. Bütün mesele, örneklerin mevcut olmasıdır. İngiltere Edinburgh’daki Wellcome Trust Hücre Biyolojisi Merkezi’nden Adrian Bird, epigenetik izlerin biyo işaretçiler gibi birçok vaat sunduğunu söylüyor. Mesele, onların ne kadar güvenilir olduğu. Şimdiye kadar yapılmış çalışmalar sadece ufak bir miktar insanı kapsamış ve tamamen farklı yöntemler kullanmıştı. Bird’e göre, şu an bunlar hakkında tahminsel bilim yapmak zor.
Bu durum, ufak çaplı çalışmaların tek DNA harf değişimlerine dayanan on binlerce olası biyo işaretçiye dikkat çektiği, ucuz DNA testinin ilk günlerini anımsatıyor. O zamanlar çoğu sonuç tekrarlanamıyordu. Fakat daha geniş, daha iyi yapılmış çalışmalar, güvenilir biyo işaretçileri ortaya çıkarmıştı.
Londra Kanser Enstitüsü Üniversitesi’nden Stephan Beck şöyle diyor;
“Bundan bir şeyler öğrenmemiz lazım. Çalışmaların çoğalması gerekiyor. Ancak o zaman işaretçilerin ne kadar güvenilir olduğunu görürüz.”
Yine de epigenetikçiler, şimdiye kadar keşfedilmiş örneklerin çoğu ilerleyemese bile, bazılarının kendini çabuk toparlayacağını ve çok daha fazlasının keşfedileceğini umuyorlar.
İçerideki hayat hikâyesi
Bu örneklerde bulunan şifrelenmiş detay seviyeleri de belirsizliğini sürdürüyor. Epigenetik bir test, bir otobiyografideki bölüm başlıkları gibi hayat hikâyemizin sadece bir özetini mi verecek, yoksa bize daha fazlasını söyleyebilir mi? Örneğin, bir insanın metilleme görünümü bir çocukken çok stresli bir şey yaşadığını gösterse bile, bize onun ne olduğunu söyleyemez; en azından şimdilik. Daha fazla şey öğrendikçe, daha ince detayları okuyabileceğiz. Binder, hangi ortamların hangi işaretleri bıraktığını daha iyi anlamamız gerektiğini söylüyor.
Ayrıca içerikler hakkında düşünmeye başlamamız lazım. Şimdilik kimse aynı kişide çoklu epigenetik örnekleri aramadı, fakat bunun olmaması için bir sebep yok. Bir kan örneği ve bir çip, binlerce metilleme mührünü taramak için yeterli bilgi sağlayabilir ve kişinin mevcut hayat şekli ile geçmişi hakkında bol miktarda bilgi meydana çıkarabilir.
Bir kişiyi sadece bir suç mahallindeki kana dayanarak belirlemeye çalışan dedektiflere göre bunun büyük önemi olacak. Örneğin bazı ülkelerde polis saç ve göz rengini bildiren genetik testleri zaten kullanıyor. Dedektifler, kişinin yaşı, sosyal durumu ve hatta nerede yaşadığına dair ilave epigenetik ipuçları ile birlikte, aradıkları kişi hakkında daha iyi bir fikir elde edebilir.
Epigenetik testler ayrıca kişinin yasadışı ilaçlar alıp almadığını veya bir içki yasağını ihlal edip etmediğini de söyleyebilir. Bazı ülkelerde, yasadışı ilaç kullanımını gözlemlemek veya itaati güçlendirmek için, kandaki alkolü ölçen soketler gibi çeşitli test türleri zaten kullanılıyor. Bu tür kanıtların mahkemede kabul edilmesi yakın zamanda mümkün olmasa da, eğer epigenetik testlerin güvenilir oldukları kanıtlanırsa, bu aracın parçası olabilirler.
Metilleme örnekleri, diyabetten depresyon gibi ruhsal hastalıklara kadar çok sayıda hastalığa da bağımlı. Kuramsal olarak tek ve ucuz bir kan testi sadece sağlık durumunuzu değil, aynı zamanda tıbbi geçmişinizi ve belki tıbbi geleceğinizi de açığa çıkarır. Örneğin Spector, yapabildiği kadarıyla 400 kadar bölgeyi kapsayan bir metilleme görüntüsü saptadı ve iddiasına göre bu, meme kanseri başlangıcını kapsayan beş yılın uyarısını veriyor (Carcinogenesis, say 34, s 102).
Epigenetik görüntüleme, suçluları yakalamak ve hayatları kurtarmak için güçlü bir araç olabilirse de, olabildiğince muhtemel tehlikeler var. Ya geçmişinizde gizlemek istediğiniz bölümler varsa? Doktorunuzun epigenomunuza erişim sağlaması konusunda endişelenmeyebilirsiniz, fakat ya hayat sigortası şirketiniz? Epigenetik görüntünüzün ortaya çıkardığına dayalı olarak, sizi sigortalamayı reddedebilir veya priminizi artırabilirler mi? İşvereniniz veya okulunuzun bu bilgiye ulaşmasını ister miydiniz?
Kentucky’deki Louisville Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden biyoetikçi Mark Rothstein’in söylediğine göre; “epigenetiği çevreleyen tam bir etik ve yasal unsur kalabalığı var. Fakat insanlar, anlayamadığım bir şekilde bunları görmezden geliyor.”
İngiltere ve bazı ABD eyaletlerinde, kişinin rızası olmadan DNA’sını çözümlemek kanun dışı, fakat epigenom çözümlemesini durduran bir şey yok. Bu durum, işveren ve sigortacıların ilgisine benzer bir hikâye. Avustralya’dan farklı olarak İngiltere ve ABD, genetik ilgiye hitap eden yasalara sahipler. Rothstein, epigenetik için özel kanunlar olmadığını ve bunun çok korkutucu olduğunu söylüyor.
Rothstein’e göre rıza dışı epigenetik test yasaklanmalı. Bu yapıldıktan sonra bu testlerin yararlı kullanımları hakkında düşünmeye ve etraflarında yasal düzenlemeler yapmaya başlayabiliriz. Yapılması gereken sağlam bir tartışma var. “Bunu başlatmalıyız.”
Tahtayı silmek
DNA’nızdaki gizli izler, yaşamınız boyunca size ne olduğunu ortaya çıkarabilir. Çalışmaların çoğunluğu, çocukluk suistimali gibi olumsuz hayat deneyimlerine odaklandıysa da, bu test türü hep azaplı ve sıkıntılı olmak zorunda değil. Olumlu deneyimler de epigenomumuzu değiştiriyor. New York, Mount Sinai Hastanesi’nde bir tıbbi sinirbilimci olan Rachel Yehuda, olumlu olayların sizi tam olarak olumsuz olanlar kadar çok değiştirdiğini söylüyor; “Biyoloji, ikisi arasında ayrım yapmıyor.”
En azından epigenomdaki bazı değişimler tersine çevrilebilir. Bu yüzden epigenetik izlerin, bilindikleri üzere istenmeyen izlere sahip oldukları ortaya çıktığı zaman, onları değiştirmeye çalışabiliriz. DNA metillemesini etkileyen bir miktar ilaç zaten mevcut ve hatalı gen etiketlemesinin rol oynadığı kanserleri tedavi etmede kullanılıyorlar. Fakat beslenme, düşünceye dalma, akıl verme gibi basit şeyler bile epigenomu değiştirir.
Yehuda, TSSB sahibi savaş gazilerine bakıyordu. Küçük bir başlangıç çalışmasında, TSSB tedavisinin ilk sırası olan psikoterapinin, DNA’nın belirli bir bölgesindeki metillemeyi değiştirerek bir stres hormonunun etkinliğini değiştirdiğini gösterdi. Dahası, başka bir bölgedeki metilleme durumunun, kişinin psikoterapiye cevap verip vermeyeceğini önceden bildirdiği görülüyor (Frontiers in Psychiatry, sayı 4, s 118). Bu yüzden epigenetik bize kişinin sorununu göstermekte yardımcı olmanın yanısıra, onları tedavi etmenin en iyi yolunu ve bu tedavinin ne kadar verimli olduğunu denetlemeyi de sağlayabilir.
Şimdilik, epigenomun ne ölçüde tekrar yazılabileceği belirsiz. Önemli hayat olaylarının ispiyoncu izleri, ölüme kadar sürer mi? Ya da tüm değişimler geri alınabilir ve epigenetik testlerinin insanların geçmişleri hakkında söyleyebileceklerinin bir sınırı olabilir mi?
Cevabı henüz bilmiyoruz, fakat zaten açık olan bir şey varsa, o da epigenetik hikâyelerimizin geniş ölçüde taş döküm olmadığı. Epigenetik tarihimizi sadece yazmıyoruz, onu değiştirecek güce de sahibiz.
Kaynak: Bu yazı, New Scientist sitesinden çevrilmiştir.