Us heu preguntat mai per què dues plantes de la mateixa espècie que, aparentment, haurien de ser iguals poden créixer de maneres tan diferents? Durant molts anys, s’ha pensat que la genètica determina les nostres característiques físiques i la manera com funcionem. Però si això és així, com pot ser que dos bessons genèticament idèntics puguin tenir personalitats tan diferents, o diferent propensió a tenir una determinada malaltia? Doncs perquè hi ha un altre factor clau que influeix directament en la manera com s’expressen els nostres gens: l’entorn i l’epigenètica.
Imagineu-vos una mena de llapis que és capaç de col·locar unes anomenades “marques epigenètiques” al nostre codi genètic, fent que determinats gens s’expressin o, en cas contrari, se silenciïn. Doncs és precisament així com l’entorn regula la nostra expressió genètica, i modifica els nostres trets físics. Els darrers avenços científics en genètica s’han centrat sobretot en el recentment descobert àmbit de l’epigenètica, l’àmbit de la genètica que estudia totes aquestes marques condicionades per l’entorn que modifiquen les nostres característiques.
Aleshores, com es modifica la seqüència d’ADN? Ara sabem que, o bé es pot modificar directament, amb el que serien les mutacions, o indirectament, amb el que es coneix com a epigenètica (l’entorn). Tot i ser vies de modificació molt diferents, hem demostrat que estan profundament interrelacionades i, per a poder analitzar-les i estudiar-les, hem utilitzat la planta model en estudi genètic vegetal: Arabidopsis thaliana, fàcil i ràpida de cultivar.
Amb el primer experiment hem demostrat que un error en el complex encarregat de silenciar un gen pot causar greus problemes al creixement a la planta. En aquest cas hem estudiat l’impacte d’una marca silenciadora al gen que produeix la floració. S’ha vist per tant, que l’absència d’aquesta marca fa que la planta floreixi abans, massa d’hora, quan encara no té prou energia per sobreviure. Això evidencia la importància d’aquests processos epigenètics en el desenvolupament de la planta, i ens fa pensar que sense ells, aquests organismes no podrien sobreviure, i com a resultat, són mecanismes imprescindibles per a la vida.
El segon experiment ens ha servit per evidenciar l’impacte de les mutacions en les característiques físiques de la planta. Hem plantat dues variants naturals que presenten “variabilitat genètica” (sabem que acumulen un conjunt de mutacions que les fa genèticament diferents). Mitjançant l’anàlisi del creixement d’aquestes variants, hem constatat com aquesta variabilitat influencia les característiques físiques i fisiològiques de la planta. Donat que la planta no presentava problemes de creixement, els resultats han confirmat que les mutacions no tenen per què ser negatives, sinó que són la base de la diversitat biològica i de l’evolució. Encara més, podem dir que aporten eines a l’organisme per adaptar-se millor i així, sobreviure i preservar l’espècie.
Per posar a prova aquesta capacitat d’adaptació, es va repetir la plantació i es van regar amb aigua i sal. Per una banda, vam poder observar com cada variant responia d’una manera diferent a aquest estrès provocat; una gastava totes les seves energies en la producció de fulles i l’altra en la de llavors. Tot i poder-se relacionar aquest comportament amb la “variabilitat genètica” de què parlàvem abans, els resultats obtinguts de l’experiment no han estat molt concloents donades l’excessiva quantitat de sal acumulada i absorbida.
Quan s’analitzen conjuntament aquests dos blocs de resultats, apareix una idea fonamental: les dues vies de modificació influeixen directament en el creixement, el desenvolupament i la capacitat d’adaptació dels organismes vegetals. Això trenca amb la visió clàssica de l’herència i ens mostra una natura molt més dinàmica i complexa del que ens imaginàvem fa només cinquanta anys. Després d’haver analitzat l’impacte d’aquests dos mecanismes naturals en el desenvolupament d’Arabidopsis thaliana, podem concloure que no es pot parlar de genètica sense parlar d’epigenètica.
Però de què ens serveix tot això? Quines aplicacions poden tenir tots aquests coneixements teòrics a la pràctica? Les plantes són essencials per a la vida al planeta: produeixen oxigen, constitueixen la base de l’alimentació humana i sostenen els ecosistemes. Entendre com funcionen genèticament i epigenèticament és clau per garantir la supervivència en un món marcat pel canvi climàtic. Necessitem plantes que puguin resistir sequeres, inundacions i canvis sobtats de temperatura cada vegada més freqüents. Les tècniques genètiques i epigenètiques poden ajudar-nos a millorar la capacitat d’adaptació dels cultius, assegurant així l’aliment del futur.
En aquest sentit, l’epigenètica obre un ventall de possibilitats encara més ampli que la genètica clàssica. A diferència de les mutacions, els canvis epigenètics poden ser reversibles i dependre de l’ambient. Això multiplica les opcions d’intervenció i fa pensar en un futur on es pugui actuar sobre l’epigenoma per millorar el rendiment dels cultius o la resistència dels organismes sense modificar directament el seu ADN.
Però més enllà de les plantes, fins a quin punt podem extrapolar això als humans? En l’àmbit de la medicina, cada vegada hi ha més evidències que moltes malalties no depenen només dels gens heretats, sinó també dels patrons de silenciament epigenètic. Les teràpies epigenètiques, basades en canvis en l’entorn i els hàbits de vida, ja són una realitat. Tal com expliquen professionals especialitzades en aquest camp, factors com l’alimentació, el son, l’exercici o l’exposició a tòxics poden influir en l’expressió dels nostres gens i fins i tot afectar les generacions futures.
Aleshores… Quins reptes i futures investigacions ens pot oferir l’epigenètica? Quines possibles aplicacions li trobarem més enllà de la Medicina i l’Agricultura? Serem capaços de frenar l’envelliment modificant aquest codi de marques? I de trobar la cura a malalties que creiem incurables? Quins són els límits d’aquesta nova ciència?
L’epigenètica és encara un camp amb un llarg camí per descobrir. Ens mostra que els éssers vius no estem completament determinats pel nostre ADN, sinó que l’entorn pot deixar una empremta al genoma. Encara hi ha molts interrogants oberts, però com diu Manel Esteller, “l’epigenètica ha arribat per donar-nos una mica d’esperança.” I és precisament aquesta esperança la que ens anima a continuar investigant el potencial amagat d’aquesta nova ciència, que pot contribuir a millorar la vida al planeta.
Deixa un comentari