Epigenetik nedir? Genler ve yaşam tarzı nasıl konuşur

Kelimenin başındaki "epi" Yunanca "üstünde" anlamına gelir. Epigenetik de tam olarak bunu anlatır: genlerin üzerinde duran, onların nasıl çalışacağını yönlendiren bir katman. ABD'nin halk sağlığı kurumu CDC, epigenetiği davranışlarının ve çevrenin genlerinin çalışma biçimini etkileyen değişikliklere yol açması olarak tanımlar ^[2].

Bunu bir piyano gibi düşünebilirsin. DNA dizisi tuşların kendisidir ve hayat boyu aşağı yukarı aynı kalır. Epigenetik ise hangi tuşlara, ne sıklıkla basıldığını belirleyen eller gibidir. Tuşlar değişmez, ama çalınan melodi değişebilir.

Bir hücredeki tüm bu düzenleyici değişikliklerin toplamına epigenom denir ^[3]. ABD Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü (NHGRI) epigenomu, genoma ne yapacağını söyleyen çok sayıda kimyasal bileşik olarak özetler ^[1]. Genetikle ilgili temel terimleri bir arada görmek istersen genetik terimler sözlüğümüze bakabilirsin.

Epigenetik işaretler DNA'nın harflerini değiştirmez; bunun yerine bir genin okunmasını kolaylaştırır ya da zorlaştırır. Kaynaklar iki ana mekanizmayı öne çıkarır ^{[1] [3]}:

Histonları, DNA ipliğinin etrafına sarıldığı makaralar gibi düşünebilirsin ^[1]. İplik sıkıca sarılıysa o bölgedeki genlere ulaşmak zorlaşır; gevşek sarılıysa hücre o genleri daha kolay okuyabilir ^[3]. DNA ile histonların bu birlikte paketlenmiş hâline kromatin denir.

Vücudundaki hücrelerin neredeyse hepsi aynı genomu taşır. NHGRI'ye göre hücreler arasındaki farkları belirleyen şey, hangi gen gruplarının nasıl ve ne zaman açılıp kapandığıdır ^[1]. Sinir hücresinin sinir hücresi, kas hücresinin de kas hücresi gibi davranmasını sağlayan bu düzenlemenin önemli bir parçası epigenetiktir ^[2].

MedlinePlus bunu basit bir örnekle anlatır: kemik büyümesinde görev alan proteinlerin genleri kas hücrelerinde de bulunur, ama orada kullanılmaz ^[3]. Epigenetik işaretler, her hücrenin kendi işine odaklanmasına yardım eder ve hücre bölündüğünde çoğu zaman yeni hücreye aktarılır ^[1].

Kısa yanıt: araştırmalar etkileyebileceğini gösteriyor, ama tablo henüz netleşmiş değil. NHGRI sigara, beslenme ve enfeksiyon gibi yaşam tarzı ve çevre etkenlerinin epigenomu değiştirebilecek kimyasal tepkilere yol açabildiğini belirtir ^[1]. MedlinePlus da beslenmenin ve kirleticilere maruz kalmanın epigenomu etkileyebileceğini yazar ^[3].

Yaşam tarzı ile epigenetik ilişkisini derleyen bir bilimsel incelemede üzerinde durulan başlıklar şunlardır ^[5]:

• Beslenme: incelemede metil grubu döngüsüyle ilişkilendirilen folat ve B12 vitamini, metilasyonla ilgili enzimler üzerindeki olası etkileri araştırılan polifenoller ve selenyum
• Fiziksel aktivite
• Sigara ve alkol kullanımı
• Hava kirliliği gibi çevresel maruziyetler
• Psikolojik stres
• Gece vardiyasında çalışma

Aynı inceleme önemli bir uyarı da yapar: yazarlar, alıntılanan çalışmaların birçoğunun ön bulgu olarak görülmesi gerektiğini belirtir; incelenen çalışmaların bir kısmı da hücre kültürü ve hayvan deneylerine dayanır ^[5]. Yani "şunu yersen genlerin şöyle açılır" gibi kesin cümleler bugünkü bilgiyle kurulamaz.

CDC'nin aktardığı tarihsel bir örnek de bu ilişkiyi gösterir: 1944 ile 1945 arasındaki Hollanda Açlık Kışı sırasında anne karnında olan kişilerde, yaklaşık 60 yıl sonra bazı genlerdeki metilasyon, o döneme maruz kalmayan kardeşlerinden farklı bulundu ^[2]. Günlük alışkanlıkların uzun vadede nasıl birikebileceğini merak ediyorsan sağlıklı yaşlanma için alışkanlıklar yazımız iyi bir başlangıç olabilir.

Tek yumurta ikizleri neredeyse aynı DNA dizisine sahiptir, bu yüzden epigenetiği incelemek için iyi bir örnektir. 2005'te yayımlanan bir çalışmada yaşları 3 ile 74 arasında değişen 40 ikiz çiftinin DNA metilasyonu ve histon işaretleri karşılaştırıldı ^[4].

Sonuçlar dikkat çekiciydi: ikizler hayatın ilk yıllarında epigenetik olarak neredeyse ayırt edilemiyordu, ama daha yaşlı çiftlerde belirgin farklar vardı ^[4]. Çiftlerin yüzde 35'i incelenen üç epigenetik ölçümün hepsinde anlamlı farklılık gösterirken, yüzde 65'i neredeyse aynıydı ^[4]. Araştırmacılar, hayatlarının daha az kısmını birlikte geçirmiş ya da sağlık geçmişleri birbirinden daha farklı olan çiftlerde farkların en büyük olduğunu bildirdi ^[4].

Bu, aynı genetik başlangıçla bile zamanla farklı yollar çizilebileceğini gösteren güçlü bir örnektir. Yine de çalışma küçüktür ve analizlerin çoğu kandaki lenfositlerle yapılmıştır; farkların ne kadarının çevreden, ne kadarının rastlantısal değişimlerden kaynaklandığı kesin değildir.

Epigenetik değişiklikler yaşamın her döneminde olur: doğumdan önce başlar ve hayat boyu sürer ^[2]. CDC'nin örneğinde bir yenidoğan, 26 yaşında bir yetişkin ve 103 yaşında bir kişide milyonlarca noktada ölçülen DNA metilasyonu düzeyi yaşla birlikte azalıyordu ^[2].

Mutasyonlardan en önemli farkı, epigenetik değişikliklerin geri dönebilmesidir ^[2]. Sigara örneği bunu iyi anlatır: sigara içenlerde AHRR adlı genin bazı bölgelerinde metilasyon daha düşüktür, bırakıldıktan sonra ise bu düzey sigara içmeyenlere doğru yükselebilir ^[2].

Kalıtım konusu daha karmaşıktır. NHGRI'ye göre ebeveynler genomlarını çocuklarına aktarırken epigenomun büyük kısmı sıfırlanır, ancak bazı işaretlerin yumurta ve sperm hücreleri yoluyla aktarılabildiği düşünülmektedir ^[1]. MedlinePlus da bazı durumlarda epigenetik değişikliklerin nesiller boyunca aktarılabileceğini belirtir ^[3].

Genetik test DNA dizisindeki farklara bakar; bu farklar hayat boyu büyük ölçüde aynı kalır. Epigenetik test ise DNA'nın üzerindeki işaretleri, çoğunlukla DNA metilasyonunu ölçer. Genetik testlerin genel olarak neye baktığını genetik test nedir yazımızda ayrıntılı anlattık.

Epigenetik işaretler hem dokuya göre değiştiği hem de zamanla değişebildiği için tek bir ölçüm, o dokunun o anki durumunu yansıtır. Yaşam tarzı ve epigenetik ilişkisine dair bulguların birçoğu da hâlâ ön bulgu niteliğindedir ^[5]. Bu yüzden epigenetik test adıyla sunulan bir sonucu kesin bir hüküm gibi değil, bilgi amaçlı bir veri olarak okumak ve sağlığınla ilgili kararlar için hekimine danışmak daha doğru olur.

Dynova raporları epigenetik ölçüm değil, genetik rapordur: evde yanaktan alınan örnek bir partner laboratuvarda incelenir ve Dynova Longevity gibi raporlar sağlıklı yaşlanmayla ilişkilendirilen genetik farklara bilgi amaçlı bakar. Bu raporlar tanı ya da tedavi yerine geçmez.