Epigenetyka

Pojęcie epigenetyki, które stworzył Conrad Waddington z Uniwersytetu w Edynburgu, można zdefiniować jako zmianę aktywności genu, która jest mitotycznie stabilna przy braku zmiany sekwencji DNA.

Szeroko zakrojone badania cytologiczne, badania ekspresji genów oraz profilowanie molekularne doprowadziły do osiągnięcia współczesnego rozumienia epigenetyki jako kombinacji mechanizmów, które zapewniają funkcjonalną organizacje genomu w jądrze komórkowym, regulują ekspresję genów, rozprzestrzeniają identyfikację komórkową i zarządzają reakcjami transkrypcyjnymi na bodźce zewnętrzne. Przeprogramowanie stanów epigenetycznych może być wywołane przez ekspozycję środowiskową, jak niewłaściwe odżywianie, dym tytoniowy, substancje zanieczyszczające powietrze, metale, chemikalia organiczne itp., szczególnie podczas kluczowych okresów rozwoju. W związku z tym, zmiany epigenetyczne mogą stanowić główną drogę, poprzez którą czynniki środowiskowe wpływają na ryzyko występowania chorób u osób i między pokoleniami. Bezpośrednie dowody na istnienie tego ważnego powiązania zaczynają pojawiać się w wyniku profilowania epigenetycznego, ale główne mechanizmy pozostają nadaj niejasne.

Ekspozycja na czynniki środowiskowe, takie jak dym tytoniowy, chemikalia, substancje zanieczyszczające powietrze i niewłaściwe odżywianie może negatywnie wpływać na zdrowie ludzi. Jeden z mechanizmów oddziaływania środowiska na organizmy, wymagający dalszego zbadania, działa na zasadzie zmiany znaczników chemicznych, które naturalnie występują w naszym DNA. Nazywa się je „znacznikami epigenetycznymi” i mogą one działać jak „kod kreskowy” funkcji DNA, wskazując, czy geny są w stanie aktywnym, czy uśpionym. Zmiana i przeprogramowanie znaczników epigenetycznych przez środowiskowe czynniki wyzwalające może działać jako odczytywanie zmian ekspresji genów oraz bezpośrednio oddziaływać na funkcję genów, co ma następnie wpływ na sposób funkcjonowania komórek i tkanek. Może to zwiększać podatność na choroby, na przykład prowadząc do wzrostu zachorowań na nowotwory, lub wpływać na procesy chronologiczne, takie jak starzenie.

Aby zwiększyć naszą wiedzę na temat tego, jak epigenetyka jako nauka może wpływać na toksykologię reprodukcyjną, konieczne jest rzetelne zrozumienie biologii i zróżnicowania epigenomu na rzecz lepszej oceny obaw dotyczących ewentualnych szkodliwych skutków dla zdrowia powiązanych ze zmianami epigenetycznymi. W szczególności, niewiele wiadomo, które zmiany epigenetyczne stanowią część normalnej zmienności, a które należy uznawać za szkodliwe, czyli stanowiące zagrożenie dla zdrowia. W celu lepszego zrozumienia aktualnego stanu epigenetyki i omówienia potencjalnych zastosowań tej nauki w toksykologii reprodukcyjnej, ECETOC zorganizowało warsztat z udziałem ekspertów z dziedziny epigenetyki oraz oceny toksykologicznego ryzyka reprodukcyjnego.