Epigenomic’s Creed
[di Amaynut da Pixabay]

Quanti di voi hanno mai giocato ad uno dei famosi titoli della saga “Assassin’s Creed”, della software house Ubisoft?

E quanti di voi hanno sentito dire che, forse, la teoria che sta alla base dell’Animus non sia del tutto infondata?

Mi spiego per i non videogiocatori: nella saga il protagonista Desmond viene fatto accomodare dentro una macchina, chiamata Animus.

Questa specie di lettino per la realtà virtuale è in grado di leggere il DNA del soggetto al proprio interno e ricavarne ricordi precisi ed estremamente dettagliati della vita dei suoi antenati (come Altair Ibn-La’Ahad, un assassino del XII secolo) per poi far esplorare questi ricordi in prima persona al fortunato discendente.

Ma tutto questo è davvero possibile? 

Esistono ricordi impressi nel nostro DNA dai nostri avi e così ben dettagliati da poter essere rivissuti?

La risposta, come spesso accade in biologia, è Nì, o So, come preferite. Procediamo con ordine.

Tutti voi sapete come il nostro DNA contenga le informazioni (chiamate genoma) necessarie a “costruirci” e a determinare buona parte delle nostre interazioni col mondo esterno (dalla risposta immunitaria, al metabolismo, a parte del carattere).

Oltre all’informazione genetica però, ognuno di noi si porta dietro molta informazione “epigenomica” – dal greco “ἐπί” (leggasi: epì), che significa “sopra”, “dopo”, “oltre” – ovvero “oltre la genomica”.

Anche questo il dato epigenomico è racchiuso nel nucleo delle nostre cellule ma, invece che essere impresso nel DNA, è impresso sopra di esso, esattamente come se si trattasse di quei piccoli segnalibri colorati che molti studenti usano per segnare le pagine in un libro di testo.

Parliamo infatti di una serie di piccole molecole aggiunte sopra il DNA o sopra le proteine che lo ricoprono (gli istoni), che fungono più o meno da segnalibri. Già da soli potete quindi immaginare come potrebbe essere difficile “incidere” un ricordo nitido utilizzando solo una manciata di segnalibri diversi, dei quali, il più rappresentato sul DNA, può essere visto come un semplice segnale “ON/OFF”.

Quindi la “memoria genetica” è solo una balla? Non esattamente.

Facciamo un salto in avanti, dal XII al XX secolo, più precisamente alla Seconda Guerra Mondiale (per adesso, non trattata da nessuna delle trame dei celebri Assassin’s Creed), e spostiamoci in Olanda.

Durante il conflitto, la popolazione Olandese (come molte altre) soffrì moltissimo la fame, in particolare durante l’inverno del 1944. A causa di una stagione fredda drammaticamente precoce e di un embargo imposto dai Nazisti per ripicca nei confronti della popolazione Olandese, il Paese attraversò quella che da quel momento verrà chiamata “Dutch Famine” (Carestia Olandese), che provocò da sola 18000 morti.

Durante questo terribile periodo di stenti, è facile immaginare come il fisico delle persone cercasse di adattarsi, in particolare “spegnendo” alcuni geni legati al metabolismo (per consumare di meno), ponendo sopra questi geni un piccolo segnalibro con il messaggio “OFF” (una modificazione chimica chiamata metilazione).

A distanza di più di mezzo secolo, alcuni ricercatori si sono occupati di studiare il genoma dei figli (non ancora concepiti ai tempi della carestia) delle donne che avevano sofferto la fame durante la Dutch Famine, scoprendo come i geni di queste persone conservassero ancora gli stessi segnalibri “OFF” che le loro madri vi avevano apposto sopra.

Insomma le madri, avendo trascorso un terribile periodo di fame, avevano già preparato epigeneticamente i propri figli ad affrontare un periodo simile, “programmando” il loro metabolismo per affrontare meglio tale condizione.

Il “problema” sorse però quando i loro figli ebbero accesso a condizioni alimentari decisamente più agiate, dopo la fine della guerra e durante il boom economico degli anni 50-60: molti studi [1] hanno infatti evidenziato un aumentato rischio di malattie cardiovascolari [2,3,4] e malattie di carattere metabolico come obesità e diabete [5,6,7,8].

Insomma, dato che gli epigenomi dei figli erano stati programmati per utilizzare al meglio le poche risorse che “si aspettavano” di avere a disposizione (data l’esperienza delle madri), non furono in grado di gestire al meglio un’inaspettata abbondanza di risorse (e, quindi, una dieta completa ricchi di cibi molto nutrienti assunti frequentemente).

Per concludere: è vero che i nostri avi possono imprimere dei ricordi nel nostro genoma? Più o meno: lo fanno gli “antenati” a noi più prossimi (una o due generazioni al massimo).

Questi ricordi sono nitidi e potrebbero essere analizzati, elaborati, e rivissuti?

Piuttosto difficile a dirsi.

Più che un ricordo, è possibile che venga lasciata un’impronta di “programmazione genetica”, una sorta di guida alla lettura del manuale di istruzioni del nostro corpo. 

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Dario Marzella

Laureato in Biotecnologie Genomiche presso l’Università La Sapienza di Roma e neo (sta firmando proprio mentre stiamo pubblicando questo articolo) dottorando in Computational Molecular Biology presso il Radboud Medical Center di Nimega. Amante della biologia in ogni sua forma, dalla biologia evoluzionistica a quella strutturale, appassionato di programmazione, giochi di ruolo e praticante scherma medievale. Un nerd a tutti gli effetti, insomma.

Bibliografia e fonti:

  1. Ruemmele, Frank M., e Hélène Garnier-Lengliné. «Why Are Genetics Important for Nutrition? Lessons from Epigenetic Research». Annals of Nutrition & Metabolism 60 Suppl 3 (2012): 38–43. https://doi.org/10.1159/000337363;
  2. Roseboom, Tessa J., Rebecca C. Painter, Annet F. M. van Abeelen, Marjolein V. E. Veenendaal, e Susanne R. de Rooij. «Hungry in the Womb: What Are the Consequences? Lessons from the Dutch Famine». Maturitas 70, n. 2 (1 ottobre 2011): 141–45. https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2011.06.017;
  3. Painter, R. C., C. Osmond, P. Gluckman, M. Hanson, D. I. W. Phillips, e T. J. Roseboom. «Transgenerational Effects of Prenatal Exposure to the Dutch Famine on Neonatal Adiposity and Health in Later Life». BJOG: An International Journal of Obstetrics & Gynaecology 115, n. 10 (2008): 1243–49. https://doi.org/10.1111/j.1471-0528.2008.01822.x;
  4. Roseboom, Tessa, Susanne de Rooij, e Rebecca Painter. «The Dutch Famine and Its Long-Term Consequences for Adult Health». Early Human Development, Special Abstract Issue, 82, n. 8 (1 agosto 2006): 485–91. https://doi.org/10.1016/j.earlhumdev.2006.07.001;
  5. Painter, Rebecca C., Susanne R. de Rooij, Patrick M. Bossuyt, Timothy A. Simmers, Clive Osmond, David J. Barker, Otto P. Bleker, e Tessa J. Roseboom. «Early Onset of Coronary Artery Disease after Prenatal Exposure to the Dutch Famine». The American Journal of Clinical Nutrition 84, n. 2 (agosto 2006): 322–27; quiz 466–67. https://doi.org/10.1093/ajcn/84.1.322;
  6. Rooij, S. R. de, R. C. Painter, T. J. Roseboom, D. I. W. Phillips, C. Osmond, D. J. P. Barker, M. W. Tanck, R. P. J. Michels, P. M. M. Bossuyt, e O. P. Bleker. «Glucose Tolerance at Age 58 and the Decline of Glucose Tolerance in Comparison with Age 50 in People Prenatally Exposed to the Dutch Famine». Diabetologia 49, n. 4 (1 aprile 2006): 637–43. https://doi.org/10.1007/s00125-005-0136-9;
  7. Painter, R. C., S. R. De Rooij, P. M. M. Bossuyt, C. Osmond, D. J. P. Barker, O. P. Bleker, e T. J. Roseboom. «A Possible Link between Prenatal Exposure to Famine and Breast Cancer: A Preliminary Study». American Journal of Human Biology 18, n. 6 (2006): 853–56. https://doi.org/10.1002/ajhb.20564;
  8. Fernandez-Twinn, Denise S., Line Hjort, Boris Novakovic, Susan E. Ozanne, e Richard Saffery. «Intrauterine Programming of Obesity and Type 2 Diabetes». Diabetologia 62, n. 10 (ottobre 2019): 1789–1801. https://doi.org/10.1007/s00125-019-4951-9.

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