Πόσο ίδια είναι, τελικά, τα ομοζυγωτικά δίδυμα, τα δίδυμα αυτά που μοιάζουν σαν μία σταγόνα νερό; Αυτό είναι το ερώτημα που προσπάθησαν να απαντήσουν ο Αρτ Πετρόνις του Κέντρου Έρευνας Εθισμού και Ψυχικής Υγείας του Τορόντο και οι συνεργάτες του.
Και την απάντηση την δίνουν σε μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature Genetics.
Όπως χαρακτηριστικά αναφέρουν, τα δίδυμα παρά την εντελώς όμοια εμφάνιση είναι πολύ πιο διαφορετικά απ’ ό,τι θα νόμιζε κανείς μέχρι σήμερα. Οι διαφορές τους, εξάλλου, μπορεί να ρίξουν φως στη διαδικασία της επιγενετικής, που επιτρέπει στα χαρακτηριστικά να κληρονομηθούν κατά τρόπο ανεξάρτητο από τη δομή του DΝΑ.
Τα ομοζυγωτικά δίδυμα γεννιούνται από ένα -και μόνο ένα- γονιμοποιημένο ωάριο, τον ζυγώτη. Από γενετικής απόψεως, δηλαδή, είναι εντελώς όμοια. Αυτά τα ομοζυγωτικά δίδυμα υπήρξαν θείο δώρο για τους ερευνητές που προσπαθούν να διαχωρίσουν το ρόλο που διαδραματίζει η κληρονομικότητα (τα γονίδια) από αυτόν του περιβάλλοντος.
Ο ρόλος της μεθυλίωσης
Η μελέτη των δύο προαναφερθέντων παραγόντων καθίσταται εφικτή όταν οι ομοζυγωτικοί δίδυμοι μελετώνται παράλληλα με ετεροζυγωτούς διδύμους. Ο ρόλος που διαδραματίζουν οι διάφοροι παράγοντες κατά την ενδομήτριο ζωή δεν μεταβάλλουν την έρευνα, αφού τα δίδυμα μεγαλώνουν στην ίδια μήτρα. Όμως τα ετεροζυγωτικά δίδυμα έχουν κοινό γενετικό υλικό σε ποσοστό ανάλογο με εκείνο που έχουν και τα απλά αδέλφια.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αν το ένα ομοζυγωτικό δίδυμο εμφανίσει μια ασθένεια, που δεν θα εμφανιστεί στο άλλο, υπεύθυνο είναι κατά πάσα πιθανότητα το περιβάλλον. Αντίθετα, όταν τα ομοζυγωτικά δίδυμα έχουν προδιάθεση να νοσήσουν από κάποια αρρώστια, προδιάθεση μεγαλύτερη από αυτή που έχουν τα ετεροζυγωτικά, η διαφορά πρέπει να αποδοθεί στο κοινό τους γενετικό υλικό. Ωστόσο, δεν αρκεί να έχουν δύο οργανισμοί κοινό γενετικό υλικό για να έχουν και κοινά χαρακτηριστικά.
Για να συμβεί κάτι τέτοιο τα κοινά τους γονίδια θα πρέπει να συμπεριφέρονται κατά τον ίδιο τρόπο. Ένας τρόπος ρύθμισης της συμπεριφοράς των γονιδίων είναι η εφαρμογή στο DNA συγκεκριμένων συνόλων ατόμων, των ομάδων μεθυλίων.
Η μεθυλίωση αναστέλλει την έκφραση ενός γονιδίου. Το κάνει και σιωπά. Στο μέτρο που το πρότυπο μεθυλίωσης περνά από γονέα σε παιδί, είναι δυνατόν να μιλάμε και για ένα δεύτερο επιγενετικό μηχανισμό κληρονομίας των χαρακτηριστικών παράλληλο με αυτό της κληρονομιάς γενετικού υλικού. Η σημασία της επιγενετικής κληρονομιάς αποτελεί ακόμα θέμα αντιπαράθεσης μεταξύ των ερευνητών.
Τα γονίδια
Ο δρ Πετρόνις και οι συνεργάτες του μελέτησαν τα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA, αφού έλαβαν δείγματα σιέλου, αίματος και ιστού από 57 ζεύγη ομοζυγωτικών διδύμων. Έτσι διαπίστωσαν ότι υπήρχαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στα δίδυμα, ικανές να εξηγήσουν γιατί ορισμένες κληρονομικές νόσοι, η εμφάνιση των οποίων απαιτεί τη συνύπαρξη πολλών επιβαρυντικών γενετικών παραγόντων, δεν εμφανίζεται πάντα και στους δύο διδύμους.
Στην εμφάνιση της σχιζοφρένειας, παραδείγματος χάριν, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο το επιβαρυμένο οικογενειακό ιστορικό. Ομως, αν εμφανίσει το ψυχικό νόσημα ο ένας ομοζυγωτικός δίδυμος, οι πιθανότητες να το εμφανίσει και ο άλλος δεν υπερβαίνουν το 50%. Αν ευθύνονταν αποκλειστικά και μόνο τα γονίδια, θα ήταν βέβαιο ότι και ο άλλος δίδυμος σε συγκεκριμένη στιγμή της ζωής του θα πάθαινε σχιζοφρένεια.
Ο δρ Πετρόνις στη συνέχεια μελέτησε κατά πόσο οι διαφορές στο επιγονιδίωμα των ομοζυγωτikών διδύμων ήταν παρόμοιες με αυτές που καταγράφονταν μεταξύ ετεροζυγωτικών διδύμων. Για να καταλήξει σε συμπεράσματα μελέτησε δείγμα από 80 ζευγάρια διδύμων, οι μισοί εκ των οποίων ήταν ομοζυγωτικοί και οι άλλοι ετεροζυγωτικοί. Και δημιούργησε τα επιγενετικά προφίλ όλων των συμμετεχόντων στην έρευνα. Όπως διαπίστωσε από επιγενετικής άποψης είναι διαφορετικοί τόσο οι ομοζυγωτικοί όσο και οι ετεροζυγωτικοί δίδυμοι. Μόνο που στην περίπτωση των δεύτερων οι διαφορές είναι περισσότερες.
Τα άλυτα μυστήρια της κληρονομικότητας
Το συγκεκριμένο συμπέρασμα προκαλεί γενικά εντύπωση στους ερευνητές. Σύμφωνα με την επικρατούσα θεωρία, τα επιγενετικά στοιχεία εξουδετερώνονται κατά την ωρίμανση των ωαρίων και σπερματοζωαρίων. Αυτό θεωρητικώς θα έπρεπε να μην επιτρέπει την κληροδότηση των επιγενετικών προτύπων, αλλά να ευνοεί τη δημιουργία νέων που θα εξυπηρετούν τις ανάγκες του καινούργιου οργανισμού. Πράγματι, κατά την περίοδο ανάπτυξης του εμβρύου υπάρχουν πολλά κύματα επιγενετικού επαναπρογραμματισμού.
Το γεγονός ότι σε ένα ποσοστό η μεθυλίωση δεν σβήνεται πριν από τη γονιμοποίηση υποδεικνύεται και από πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε άλλα ζώα. Τότε, οι ερευνητές είχαν πιστέψει ότι πρόκειται για εξαιρέσεις και όχι για τον κανόνα. Εάν ίσχυε κάτι τέτοιο, το ποσοστό διαφορετικότητας ανάμεσα σε ομοζυγωτικούς και ετεροζυγωτικούς διδύμους θα ήταν περίπου το ίδιο. Όμως, είναι πολύ διαφορετικό. Προφανώς, κάποιο σημαντικό τμήμα της προϋπάρχουσας μεθυλίωσης μπορεί και «περνά», κληροδοτείται στην επόμενη γενιά, στο νέο άτομο, γεγονός που δυσκολεύει τα πράγματα για όσους προσπαθούν να κατανοήσουν τους «νόμους» της κληρονομικότητας. Ταυτόχρονα, όμως, ανοίγει και νέους δρόμους για περαιτέρω έρευνα.
Αν θέλεις να μάθεις περισσότερα για τα δίδυμα μπορείς να διαβάσεις το βιβλίο της Εύης Σταθάτου «Ο ξεχωριστός κόσμος των διδύμων» , το καταλληλότερο εγχειρίδιο, που μπορείς να βρεις όλες τις απαντήσεις για την ανατροφή των δίδυμων παιδιών σου. Παράγγειλε το βιβλίο εδώ.