TEDxBratislava
Moshe Szyf: How early life experience is written into DNA
Моше Шиф: Відображення раннього досвіду у ДНК
Filmed:
Readability: 4.2
1,469,368 views
Моше Шиф є новатором в області епігенетики, науки про те, як живі організми перепрограмовують свій геном відповідно до соціальних факторів, таких як стрес та відсутність їжі. Як припускають його дослідження, біохімічні сигнали, що передаються дитині від матері, несуть у собі інформацію про навколишній світ, змінюючи експресію генів. «ДНК – це не просто послідовність букв; не просто запис», – стверджує Шиф. «ДНК – це динамічна кіноплівка, куди записується наш досвід».
Moshe Szyf - Epigeneticist
Moshe Szyf's research is focused on understanding the broad implications of epigenetic mechanisms in human behavior, health and disease. Full bio
Moshe Szyf's research is focused on understanding the broad implications of epigenetic mechanisms in human behavior, health and disease. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
So it all came to life
0
920
1684
Основний задум виник
00:14
in a dark bar in Madrid.
1
2628
1832
в одному із затишних барів Мадрида.
00:17
I encountered my colleague
from McGill, Michael Meaney.
from McGill, Michael Meaney.
2
5023
4224
Я зустрів Майкла Міні,
колегу з університету МакГілла.
колегу з університету МакГілла.
00:21
And we were drinking a few beers,
3
9271
2305
Ми випили пива,
00:23
and like scientists do,
4
11600
2053
і, як заведено у науковців,
00:25
he told me about his work.
5
13677
1446
завели мову про роботу.
00:28
And he told me that he is interested
in how mother rats lick their pups
in how mother rats lick their pups
6
16304
6954
Він розповів мені, що вивчає,
як самки щурів вилизують дитинчат
як самки щурів вилизують дитинчат
00:35
after they were born.
7
23282
1370
у перші дні життя.
00:37
And I was sitting there and saying,
8
25656
2419
Я відповів йому:
00:40
"This is where my tax
dollars are wasted --
dollars are wasted --
9
28099
3000
«Ось на що витрачаються
мої податки...
мої податки...
00:43
(Laughter)
10
31123
1034
(Сміх)
00:44
on this kind of soft science."
11
32181
2778
на подібні експерименти».
00:47
And he started telling me
12
35835
2497
Тоді він сказав,
00:50
that the rats, like humans,
13
38356
3400
що щури, подібно до людей,
00:53
lick their pups in very different ways.
14
41780
2446
вилизують дитинчат по-різному.
00:56
Some mothers do a lot of that,
15
44250
2735
Деякі матері занадто ретельні,
00:59
some mothers do very little,
16
47009
2205
інші піклуються недостатньо,
01:01
and most are in between.
17
49238
1970
більшість проявляють
помірну активність.
помірну активність.
01:03
But what's interesting about it
18
51867
1901
Але, що цікаво,
01:05
is when he follows these pups
when they become adults --
when they become adults --
19
53792
4918
коли щурята виростають,
а їхні матері помирають...
а їхні матері помирають...
01:10
like, years in human life,
long after their mother died.
long after their mother died.
20
58734
4179
коли за людською міркою
спливають роки,
спливають роки,
01:14
They are completely different animals.
21
62937
2068
вони стають зовсім різними
за характером.
за характером.
01:17
The animals that were licked
and groomed heavily,
and groomed heavily,
22
65029
4373
Ті щурята, яких ретельно
вилизували і пильнували,
вилизували і пильнували,
01:21
the high-licking and grooming,
23
69426
1752
матері яких приділяли їм
багато часу,
багато часу,
01:24
are not stressed.
24
72059
1364
є менш схильними до стресу.
01:26
They have different sexual behavior.
25
74022
2249
Вони проявляють
іншу сексуальну поведінку.
іншу сексуальну поведінку.
01:28
They have a different way of living
26
76295
2955
Ведуть інший спосіб життя
01:31
than those that were not treated
as intensively by their mothers.
as intensively by their mothers.
27
79274
5480
на відміну від щурят,
якими матері опікувалися менше.
якими матері опікувалися менше.
01:37
So then I was thinking to myself:
28
85934
3164
Саме тоді я подумав:
01:41
Is this magic?
29
89122
1292
«Чи так це насправді?
01:43
How does this work?
30
91002
1369
Як це взагалі діє?»
01:44
As geneticists would like you to think,
31
92395
2209
Як стверджують генетики,
01:47
perhaps the mother had
the "bad mother" gene
the "bad mother" gene
32
95390
3972
у таких самок щурів може бути присутній
ген «поганої матері»,
ген «поганої матері»,
01:51
that caused her pups to be stressful,
33
99386
3637
який робить щурят
більш податливими до стресу
більш податливими до стресу
01:55
and then it was passed
from generation to generation;
from generation to generation;
34
103047
2547
і передається від покоління
до покоління;
до покоління;
01:57
it's all determined by genetics.
35
105618
2700
в основі всього лежить генетика.
02:00
Or is it possible that something
else is going on here?
else is going on here?
36
108342
3494
Можливо, існує інше пояснення?
02:03
In rats, we can ask
this question and answer it.
this question and answer it.
37
111860
3571
Вивчаючи щурів, ми знайдемо
відповідь на це запитання.
відповідь на це запитання.
02:07
So what we did is
a cross-fostering experiment.
a cross-fostering experiment.
38
115455
3605
Отже, ми спробували
замінити дитинчат.
замінити дитинчат.
02:11
You essentially separate the litter,
the babies of this rat, at birth,
the babies of this rat, at birth,
39
119084
4755
Тобто ми розділили приплід,
новонароджених щурят,
новонароджених щурят,
02:15
to two kinds of fostering mothers --
40
123863
1867
між двома різними
прийомними матерями...
прийомними матерями...
02:17
not the real mothers,
but mothers that will take care of them:
but mothers that will take care of them:
41
125754
3328
не біологічними матерями,
але тими, що піклуватимуться про них:
але тими, що піклуватимуться про них:
02:21
high-licking mothers
and low-licking mothers.
and low-licking mothers.
42
129106
2254
облизуючи щурят часто
або рідко.
або рідко.
02:23
And you can do the opposite
with the low-licking pups.
with the low-licking pups.
43
131384
3878
І зробили протилежне зі щурятами,
яких облизували рідко.
яких облизували рідко.
02:27
And the remarkable answer was,
44
135708
2373
Відповідь нас приголомшила:
02:30
it wasn't important
what gene you got from your mother.
what gene you got from your mother.
45
138105
4039
гени, отримані від матері,
не мають значення.
не мають значення.
02:34
It was not the biological mother
that defined this property of these rats.
that defined this property of these rats.
46
142168
5748
Особливості характеру щурят
залежали не від кровного споріднення.
залежали не від кровного споріднення.
02:39
It is the mother that
took care of the pups.
took care of the pups.
47
147940
4006
А від матері,
яка піклувалась про них.
яка піклувалась про них.
02:44
So how can this work?
48
152771
2825
Тож як це працює?
02:48
I am an a epigeneticist.
49
156921
1803
Я - епігенетик.
02:50
I am interested in how genes are marked
50
158748
3672
Я вивчаю маркування генів,
02:54
by a chemical mark
51
162444
1716
хімічне,
02:56
during embryogenesis, during the time
we're in the womb of our mothers,
we're in the womb of our mothers,
52
164184
4805
під час ембріонального розвитку,
у материнській утробі,
у материнській утробі,
03:01
and decide which gene will be expressed
53
169013
2479
а також, як гени проявляються
03:03
in what tissue.
54
171516
1182
у різних тканинах.
03:04
Different genes are expressed in the brain
than in the liver and the eye.
than in the liver and the eye.
55
172722
4170
У мозку, печінці та очах
існує експресія різних генів.
існує експресія різних генів.
03:09
And we thought: Is it possible
56
177718
2839
У нас виникла думка:
чи можливо,
чи можливо,
03:12
that the mother is somehow
reprogramming the gene of her offspring
reprogramming the gene of her offspring
57
180581
6947
що мати якимось чином
змінює ген дитини
змінює ген дитини
03:19
through her behavior?
58
187552
1549
своєю поведінкою?
03:21
And we spent 10 years,
59
189125
1611
Ми займались цим 10 років
03:22
and we found that there is a cascade
of biochemical events
of biochemical events
60
190760
4041
і виявили низку
біохімічних процесів,
біохімічних процесів,
03:26
by which the licking and grooming
of the mother, the care of the mother,
of the mother, the care of the mother,
61
194825
3443
завдяки яким облизування і догляд,
піклування матері
піклування матері
03:30
is translated to biochemical signals
62
198292
2483
перетворюються на біохімічні сигнали,
03:32
that go into the nucleus and into the DNA
63
200799
3311
що поступають до нервового центру
та ДНК
та ДНК
03:36
and program it differently.
64
204134
2078
і перепрограмовують їх.
03:38
So now the animal can prepare
itself for life:
itself for life:
65
206236
4896
Таким чином тварина готується
до того, що чекає на неї у майбутньому.
до того, що чекає на неї у майбутньому.
03:43
Is life going to be harsh?
66
211156
2621
Чи буде життя важким?
03:45
Is there going to be a lot of food?
67
213801
1762
Чи вистачить їжі?
03:47
Are there going to be a lot of cats
and snakes around,
and snakes around,
68
215587
2525
Навколо кишітимуть
змії та коти,
змії та коти,
03:50
or will I live
in an upper-class neighborhood
in an upper-class neighborhood
69
218136
2323
чи пощастить жити
у розкішному районі,
у розкішному районі,
03:52
where all I have to do
is behave well and proper,
is behave well and proper,
70
220483
2707
де достатньо лише
поводитися пристойно,
поводитися пристойно,
03:55
and that will gain me social acceptance?
71
223214
3135
аби заслужити суспільне прийняття?
03:58
And now one can think about
how important that process can be
how important that process can be
72
226978
5591
Давайте розглянемо, наскільки
важливий цей процес
важливий цей процес
04:04
for our lives.
73
232593
1175
для нас.
04:05
We inherit our DNA from our ancestors.
74
233792
2912
Ми успадковуємо ДНК від предків.
04:09
The DNA is old.
75
237411
1929
ДНК існує дуже давно.
04:11
It evolved during evolution.
76
239364
2068
Вона виникла у ході еволюції.
04:13
But it doesn't tell us
if you are going to be born in Stockholm,
if you are going to be born in Stockholm,
77
241938
4333
Але ДНК не визначить,
чи судилося вам народитися у Стокгольмі,
чи судилося вам народитися у Стокгольмі,
04:18
where the days are long in the summer
and short in the winter,
and short in the winter,
78
246295
3386
де дні довші влітку
і коротші взимку,
і коротші взимку,
04:21
or in Ecuador,
79
249705
1305
чи в Еквадорі,
04:23
where there's an equal number of hours
for day and night all year round.
for day and night all year round.
80
251034
3533
де світлий час доби однаковий
впродовж року.
впродовж року.
04:26
And that has such an enormous [effect]
on our physiology.
on our physiology.
81
254591
3795
Ці фактори мають неабиякий вплив
на нашу фізіологію.
на нашу фізіологію.
04:31
So what we suggest is,
perhaps what happens early in life,
perhaps what happens early in life,
82
259489
4236
Тож припустимо, що події,
які трапилися на початку життя,
які трапилися на початку життя,
04:35
those signals that come
through the mother,
through the mother,
83
263749
2167
ті сигнали, що передаються
від матері,
від матері,
04:37
tell the child what kind of social world
you're going to be living in.
you're going to be living in.
84
265940
4515
дають дитині уявлення про соціум,
що її оточуватиме.
що її оточуватиме.
04:42
It will be harsh, and you'd better
be anxious and be stressful,
be anxious and be stressful,
85
270479
3400
Він буде жорстокий, тож
треба починати хвилюватися,
треба починати хвилюватися,
04:45
or it's going to be an easy world,
and you have to be different.
and you have to be different.
86
273903
3123
або ж життя буде легким,
і можна стати, ким забажаєш.
і можна стати, ким забажаєш.
04:49
Is it going to be a world
with a lot of light or little light?
with a lot of light or little light?
87
277050
3190
Чи буде в її житті
достатньо світла?
достатньо світла?
04:52
Is it going to be a world
with a lot of food or little food?
with a lot of food or little food?
88
280264
3985
Чи вистачить їжі?
04:56
If there's no food around,
89
284273
1524
Бо якщо їжі буде мало,
04:57
you'd better develop your brain to binge
whenever you see a meal,
whenever you see a meal,
90
285821
4616
слід підготувати мозок до необхідності
з'їдати все до останньої крихти
з'їдати все до останньої крихти
05:02
or store every piece of food
that you have as fat.
that you have as fat.
91
290461
4756
і перетворювати кожну калорію
на жир.
на жир.
05:08
So this is good.
92
296819
1430
Тож все продумано.
05:10
Evolution has selected this
93
298273
1857
Цей еволюційний процес
05:12
to allow our fixed, old DNA
to function in a dynamic way
to function in a dynamic way
94
300154
4896
розвиває у нашій незмінній ДНК
здатність до пристосування
здатність до пристосування
05:17
in new environments.
95
305074
1849
до нового оточення.
05:19
But sometimes things can go wrong;
96
307377
2583
Але іноді щось може піти не так;
05:22
for example, if you're born
to a poor family
to a poor family
97
310706
3862
наприклад, дитина народилась
у бідній родині
у бідній родині
05:26
and the signals are, "You better binge,
98
314592
2929
і отримує сигнал: «Наїдайся,
05:29
you better eat every piece of food
you're going to encounter."
you're going to encounter."
99
317545
3215
з'їдай всю їжу,
що трапляється на твоєму шляху».
що трапляється на твоєму шляху».
05:32
But now we humans
and our brain have evolved,
and our brain have evolved,
100
320784
2252
Але людський мозок розвивається,
05:35
have changed evolution even faster.
101
323060
2096
еволюціонує швидкими темпами.
05:37
Now you can buy McDonald's for one dollar.
102
325180
3364
За долар можна поїсти у МакДональдсі.
05:40
And therefore, the preparation
that we had by our mothers
that we had by our mothers
103
328568
6410
Отже, всі підготовчі сигнали,
отримані від матері,
отримані від матері,
05:47
is turning out to be maladaptive.
104
335002
2592
більше не відповідають дійсності.
05:50
The same preparation that was supposed
to protect us from hunger and famine
to protect us from hunger and famine
105
338351
4213
Вони повинні були захистити нас
від голоду,
від голоду,
05:54
is going to cause obesity,
106
342588
2457
а натомість викликають ожиріння,
05:57
cardiovascular problems
and metabolic disease.
and metabolic disease.
107
345069
2970
серцево-судинні захворювання
і порушення обміну речовин.
і порушення обміну речовин.
06:00
So this concept that genes
could be marked by our experience,
could be marked by our experience,
108
348666
3472
Тож концепція маркування генів
на основі минулого досвіду,
на основі минулого досвіду,
06:04
and especially the early life experience,
109
352162
2301
особливо досвіду перших років життя,
06:06
can provide us a unifying explanation
110
354487
2814
може пояснити,
06:09
of both health and disease.
111
357325
2343
як фактори здоров'я,
так і причини захворювань.
так і причини захворювань.
06:12
But is true only for rats?
112
360612
2358
Але чи справджується теорія
тільки на щурах?
тільки на щурах?
06:14
The problem is, we cannot
test this in humans,
test this in humans,
113
362994
2952
Справа у тому, що ми нездатні
перевірити її на людях,
перевірити її на людях,
06:17
because ethically, we cannot administer
child adversity in a random way.
child adversity in a random way.
114
365970
4112
бо, з етичних міркувань, не можемо
довільно розподіляти несприятливі фактори.
довільно розподіляти несприятливі фактори.
06:22
So if a poor child develops
a certain property,
a certain property,
115
370106
3304
Тож якщо дитина у бідній родині
матиме певну рису,
матиме певну рису,
06:25
we don't know whether
this is caused by poverty
this is caused by poverty
116
373434
3739
ми не знатимемо, чи
причина у бідності,
причина у бідності,
06:29
or whether poor people have bad genes.
117
377197
2824
чи у поганій генетиці.
06:32
So geneticists will try to tell you
that poor people are poor
that poor people are poor
118
380045
3115
Генетики скажуть, що
бідні люди є бідними,
бідні люди є бідними,
06:35
because their genes make them poor.
119
383184
2056
бо такими їх роблять гени.
06:37
Epigeneticists will tell you
120
385264
1960
Епігенетики скажуть вам,
06:39
poor people are in a bad environment
or an impoverished environment
or an impoverished environment
121
387248
4110
що бідні люди опинились
у несприятливому оточенні,
у несприятливому оточенні,
06:43
that creates that phenotype,
that property.
that property.
122
391382
2964
що формує цей фенотип,
цю якість.
цю якість.
06:47
So we moved to look
into our cousins, the monkeys.
into our cousins, the monkeys.
123
395576
5842
Тож ми почали вивчати наших
найближчих родичів – мавп.
найближчих родичів – мавп.
06:54
My colleague, Stephen Suomi,
has been rearing monkeys
has been rearing monkeys
124
402087
3694
Мій колега, Стівен Суомі,
виховував мавп
виховував мавп
06:57
in two different ways:
125
405805
1161
двома різними способами:
06:58
randomly separated the monkey
from the mother
from the mother
126
406990
2901
обрані довільним чином
мавпенята передавались
мавпенята передавались
07:01
and reared her with a nurse
127
409915
2592
на виховання няньці
07:04
and surrogate motherhood conditions.
128
412531
2959
в умовах сурогатного материнства.
07:07
So these monkeys didn't have
a mother; they had a nurse.
a mother; they had a nurse.
129
415514
2671
У них не було матері –
лише нянька.
лише нянька.
07:10
And other monkeys were reared
with their normal, natural mothers.
with their normal, natural mothers.
130
418209
4620
Інші мавпенята виховувались
рідними матерями.
рідними матерями.
07:14
And when they were old,
they were completely different animals.
they were completely different animals.
131
422853
4696
Коли вони виросли,
то виявились зовсім різними.
то виявились зовсім різними.
07:19
The monkeys that had a mother
did not care about alcohol,
did not care about alcohol,
132
427573
3093
Мавпи, що росли із матір'ю,
не вживали алкоголь,
не вживали алкоголь,
07:22
they were not sexually aggressive.
133
430690
1679
не проявляли сексуальну агресію.
07:24
The monkeys that didn't have a mother
were aggressive, were stressed
were aggressive, were stressed
134
432393
3767
Мавпи, у яких не було матері,
були агресивними, напруженими,
були агресивними, напруженими,
07:28
and were alcoholics.
135
436184
1614
вони стали алкоголіками.
07:30
So we looked at their DNA
early after birth, to see:
early after birth, to see:
136
438482
5482
Ми вивчали їх ДНК відразу
після народження, щоб дізнатися:
після народження, щоб дізнатися:
07:35
Is it possible that the mother is marking?
137
443988
2767
чи насправді матір маркує гени?
07:38
Is there a signature of the mother
in the DNA of the offspring?
in the DNA of the offspring?
138
446779
5358
Чи залишає вона свій відбиток
на ДНК дитини?
на ДНК дитини?
07:44
These are Day-14 monkeys,
139
452161
2252
Цим мавпам 14 днів.
07:46
and what you see here is the modern way
by which we study epigenetics.
by which we study epigenetics.
140
454437
4076
І саме так працює
сучасна епігенетика.
сучасна епігенетика.
07:50
We can now map those chemical marks,
which we call methylation marks,
which we call methylation marks,
141
458537
4663
Ми позначаємо хімічні мітки,
які називаються мітками метилювання,
які називаються мітками метилювання,
07:55
on DNA at a single nucleotide resolution.
142
463224
3258
на ДНК на мононуклеотидній здатності.
07:58
We can map the entire genome.
143
466506
1877
Ми можемо позначити цілий геном.
08:00
We can now compare the monkey
that had a mother or not.
that had a mother or not.
144
468407
3067
І маємо можливість порівняти
тварин, які росли з матір'ю і без.
тварин, які росли з матір'ю і без.
08:03
And here's a visual presentation of this.
145
471498
1954
Ось як це виглядає.
08:05
What you see is the genes
that got more methylated are red.
that got more methylated are red.
146
473476
4737
Гени з більшим рівнем метилювання
позначені червоним.
позначені червоним.
08:10
The genes that got
less methylated are green.
less methylated are green.
147
478237
3014
А гени з меншим
рівнем метилювання – зеленим.
рівнем метилювання – зеленим.
08:13
You can see many genes are changing,
148
481275
2484
Як бачите, деякі гени змінюються,
08:15
because not having a mother
is not just one thing --
is not just one thing --
149
483783
2714
тому що сирітство впливає
не лише на один аспект життя...
не лише на один аспект життя...
08:18
it affects the whole way;
150
486521
1531
воно змінює світовідчуття;
08:20
it sends signals about the whole way
your world is going to look
your world is going to look
151
488076
3508
ми отримуємо сигнал про те,
яким буде навколишній світ
яким буде навколишній світ
08:23
when you become an adult.
152
491608
1759
у майбутньому.
08:25
And you can see the two groups of monkeys
153
493391
2421
Ми маємо дві групи мавп,
08:27
extremely well-separated from each other.
154
495836
2720
що надзвичайно відрізняються
одна від одної.
одна від одної.
08:31
How early does this develop?
155
499392
2129
Коли ж починається цей процес?
08:34
These monkeys already
didn't see their mothers,
didn't see their mothers,
156
502078
2213
Ці мавпенята не знали своїх матерів,
08:36
so they had a social experience.
157
504315
1699
тож отримали соціальний досвід.
08:38
Do we sense our social status,
even at the moment of birth?
even at the moment of birth?
158
506038
4265
Чи соціальний статус усвідомлюється
при народженні?
при народженні?
08:43
So in this experiment,
we took placentas of monkeys
we took placentas of monkeys
159
511131
4049
Ми провели експеримент,
в якому взяли плаценти мавп
в якому взяли плаценти мавп
08:47
that had different social status.
160
515204
1957
з різним соціальним статусом.
08:49
What's interesting about social rank
is that across all living beings,
is that across all living beings,
161
517698
5374
Що цікаво, всі живі істоти
групують соціальне положення
групують соціальне положення
08:55
they will structure
themselves by hierarchy.
themselves by hierarchy.
162
523096
2618
за ієрархічною структурою.
08:58
Monkey number one is the boss;
163
526345
2188
Мавпа номер один – лідер;
09:00
monkey number four is the peon.
164
528557
2338
мавпа номер чотири – підлеглий.
09:02
You put four monkeys in a cage,
165
530919
2439
Якщо помістити чотирьох мавп у клітку,
09:05
there will always be a boss
and always be a peon.
and always be a peon.
166
533382
3011
серед них завжди буде лідер
і буде підлеглий.
і буде підлеглий.
09:09
And what's interesting
is that the monkey number one
is that the monkey number one
167
537448
3848
Що цікаво,
мавпа номер один
мавпа номер один
09:13
is much healthier than monkey number four.
168
541320
3432
набагато здоровіша,
ніж мавпа номер чотири.
ніж мавпа номер чотири.
09:16
And if you put them in a cage,
169
544776
1804
Опинившись у клітці,
09:18
monkey number one will not eat as much.
170
546604
4697
мавпа номер один матиме помірний апетит.
09:23
Monkey number four will eat [a lot].
171
551325
1837
А мавпа номер чотири їстиме багато.
09:26
And what you see here
in this methylation mapping,
in this methylation mapping,
172
554129
4273
Даний розподіл метилювання вказує
09:30
a dramatic separation at birth
173
558426
2775
на значну різницю
при народженні
при народженні
09:33
of the animals that had
a high social status
a high social status
174
561225
2714
між тваринами з високим
соціальним статусом
соціальним статусом
09:35
versus the animals
that did not have a high status.
that did not have a high status.
175
563963
2674
і тваринами,
які такого статусу не мали.
які такого статусу не мали.
09:39
So we are born already knowing
the social information,
the social information,
176
567349
4231
У момент народження ми вже
володіємо певною інформацією
володіємо певною інформацією
09:43
and that social information
is not bad or good,
is not bad or good,
177
571604
3053
щодо соціального стану,
яка не є доброю чи поганою,
яка не є доброю чи поганою,
09:46
it just prepares us for life,
178
574681
1419
а просто готує нас до життя;
09:48
because we have to program
our biology differently
our biology differently
179
576124
4241
нашим біологічним механізмам
потрібно налаштуватися
потрібно налаштуватися
09:52
if we are in the high
or the low social status.
or the low social status.
180
580389
3081
відповідно до визначеного
соціального статусу.
соціального статусу.
09:56
But how can you study this in humans?
181
584326
1881
Але як перевірити цю теорію на людях?
09:58
We can't do experiments,
we can't administer adversity to humans.
we can't administer adversity to humans.
182
586710
3448
Ми не можемо проводити експерименти,
довільно розподіляючи негаразди.
довільно розподіляючи негаразди.
10:02
But God does experiments with humans,
183
590182
2593
Але Бог сам експериментує на людях,
10:04
and it's called natural disasters.
184
592799
2288
ми називаємо це стихійними лихами.
10:07
One of the hardest natural disasters
in Canadian history
in Canadian history
185
595111
4260
Одна з найбільших катастроф
в історії Канади
в історії Канади
10:11
happened in my province of Quebec.
186
599395
2410
відбулась у провінції Квебек.
10:13
It's the ice storm of 1998.
187
601829
2403
Велика ожеледь 1998 року.
10:16
We lost our entire electrical grid
because of an ice storm
because of an ice storm
188
604256
3800
Вона спричинила втрату
всієї електромережі
всієї електромережі
10:20
when the temperatures
were, in the dead of winter in Quebec,
were, in the dead of winter in Quebec,
189
608080
2997
у розпал зими у Квебеці
при температурі
при температурі
10:23
minus 20 to minus 30.
190
611101
1949
від мінус 20 до мінус 30 градусів.
10:25
And there were pregnant
mothers during that time.
mothers during that time.
191
613074
2532
Деякі жінки очікували немовлят
у той час.
у той час.
10:28
And my colleague Suzanne King
followed the children of these mothers
followed the children of these mothers
192
616082
6032
Моя колега, Сьюзен Кінг, продовжувала
спостерігати за тими немовлятами
спостерігати за тими немовлятами
10:34
for 15 years.
193
622138
1714
протягом 15 років.
10:36
And what happened was,
that as the stress increased --
that as the stress increased --
194
624565
4246
Зі збільшенням рівня стресу –
10:40
and here we had objective
measures of stress:
measures of stress:
195
628835
2608
а в даному випадку ми могли
його об'єктивно виміряти –
його об'єктивно виміряти –
10:43
How long were you without power?
Where did you spend your time?
Where did you spend your time?
196
631467
4438
Як довго не було електроенергії?
Де ви провели цей час?
Де ви провели цей час?
10:47
Was it in your mother-in-law's apartment
or in some posh country home?
or in some posh country home?
197
635929
5003
У свекрусиній квартирі
чи розкішному маєтку?
чи розкішному маєтку?
10:52
So all of these added up
to a social stress scale,
to a social stress scale,
198
640956
2658
Ці фактори складають
шкалу соціального стресу;
шкалу соціального стресу;
10:55
and you can ask the question:
199
643638
1382
і ми поставили собі питання:
10:57
How did the children look?
200
645044
3044
як виглядають ті діти зараз?
11:00
And it appears that as stress increases,
201
648112
2634
Виявляється, зі збільшенням рівня стресу
11:02
the children develop more autism,
202
650770
2058
у дітей з'являються аутистичні риси,
11:04
they develop more metabolic diseases
203
652852
2539
метаболічні розлади
11:07
and they develop more autoimmune diseases.
204
655415
2832
та аутоімунні захворювання.
11:10
We would map the methylation state,
205
658787
2424
При графічному позначенні метилювання
11:13
and again, you see the green genes
becoming red as stress increases,
becoming red as stress increases,
206
661235
5538
ми бачимо, що зелені гени перетворюються
на червоні зі збільшенням стресу,
на червоні зі збільшенням стресу,
11:18
the red genes becoming green
as stress increases,
as stress increases,
207
666797
3492
а червоні гени при цьому
стають зеленими,
стають зеленими,
11:22
an entire rearrangement
of the genome in response to stress.
of the genome in response to stress.
208
670313
4550
У відповідь на стрес відбувається
повний перерозподіл геному.
повний перерозподіл геному.
11:29
So if we can program genes,
209
677442
3209
Отже, якщо ми зможемо
програмувати гени,
програмувати гени,
11:32
if we are not just the slaves
of the history of our genes,
of the history of our genes,
210
680675
3973
якщо перестанемо залежати
від генетичної історії,
від генетичної історії,
11:36
that they could be programmed,
can we deprogram them?
can we deprogram them?
211
684672
2628
чи зможемо ми
змінити генетичну програму?
змінити генетичну програму?
11:40
Because epigenetic causes
can cause diseases like cancer,
can cause diseases like cancer,
212
688093
4582
Епігенетичні фактори можуть
викликати рак,
викликати рак,
11:45
metabolic disease
213
693659
1803
метаболічні розлади
11:47
and mental health diseases.
214
695486
2103
та психічні захворювання.
11:50
Let's talk about cocaine addiction.
215
698120
2693
Візьмемо, наприклад,
кокаїнову залежність.
кокаїнову залежність.
11:53
Cocaine addiction is a terrible situation
216
701575
3056
Це жахливий стан,
11:56
that can lead to death
and to loss of human life.
and to loss of human life.
217
704655
3767
який може призвести до
летальних наслідків.
летальних наслідків.
12:01
We asked the question:
218
709545
1925
Ми поставили питання:
12:03
Can we reprogram the addicted brain
219
711494
3239
чи можна перепрограмувати
мозок із залежністю так,
мозок із залежністю так,
12:06
to make that animal not addicted anymore?
220
714757
4924
щоб залежність зникла?
12:12
We used a cocaine addiction model
221
720377
4280
Ми скористалися моделлю
кокаїнової залежності,
кокаїнової залежності,
12:16
that recapitulates what happens in humans.
222
724681
2089
яка повторює людську.
12:18
In humans, you're in high school,
223
726794
2668
Наприклад, у старших класах
12:21
some friends suggest you use some cocaine,
224
729486
2080
друзі пропонують спробувати кокаїн,
12:23
you take cocaine, nothing happens.
225
731590
1806
ми згоджуємось,
нічого не відбувається.
нічого не відбувається.
12:25
Months pass by, something reminds you
of what happened the first time,
of what happened the first time,
226
733420
4201
Через деякий час ми згадуємо,
як це було вперше,
як це було вперше,
12:29
a pusher pushes cocaine,
227
737645
1640
купуємо кокаїн знову,
12:31
and you become addicted
and your life has changed.
and your life has changed.
228
739309
2832
розвивається залежність
і наше життя змінюється назавжди.
і наше життя змінюється назавжди.
12:34
In rats, we do the same thing.
229
742165
1646
Ми відтворили це на щурах.
12:35
My colleague, Gal Yadid,
230
743835
1575
Мій колега Гал Ядід
12:37
he trains the animals
to get used to cocaine,
to get used to cocaine,
231
745434
3000
привчає тварин до кокаїну,
12:40
then for one month, no cocaine.
232
748458
3128
потім місяць – жодного кокаїну.
12:43
Then he reminds them of the party
when they saw the cocaine the first time
when they saw the cocaine the first time
233
751610
3676
Потім він нагадує їм про ситуацію,
в якій вони вперше його спробували,
в якій вони вперше його спробували,
12:47
by cue, the colors of the cage
when they saw cocaine.
when they saw cocaine.
234
755310
2816
через кольорові сигнали
із періоду вживання кокаїну.
із періоду вживання кокаїну.
12:50
And they go crazy.
235
758150
1652
І вони божеволіють.
12:51
They will press the lever to get cocaine
236
759826
2447
Натискають на важіль,
щоб отримати кокаїн,
щоб отримати кокаїн,
12:54
until they die.
237
762297
1259
доки не помирають.
12:56
We first determined that the difference
between these animals
between these animals
238
764047
4443
Ми визначили, що основна різниця
між тваринами у тому,
між тваринами у тому,
13:00
is that during that time
when nothing happens,
when nothing happens,
239
768514
2701
що у період утримання
від наркотиків,
від наркотиків,
13:03
there's no cocaine around,
240
771239
1772
відсутності кокаїну,
13:05
their epigenome is rearranged.
241
773035
1921
відбувається перерозподіл епігеному.
13:06
Their genes are re-marked
in a different way,
in a different way,
242
774980
2889
Маркування генів є
зовсім іншим,
зовсім іншим,
13:09
and when the cue comes,
their genome is ready
their genome is ready
243
777893
3742
але коли надходить сигнал,
їхній геном
їхній геном
13:13
to develop this addictive phenotype.
244
781659
2289
розвиває фенотип,
що формує залежність.
що формує залежність.
13:16
So we treated these animals with drugs
that either increase DNA methylation,
that either increase DNA methylation,
245
784565
6770
Цим тваринам давали препарати,
що або збільшували рівень метилювання ДНК,
що або збільшували рівень метилювання ДНК,
13:23
which was the epigenetic
marker to look at,
marker to look at,
246
791359
2224
який є епігенетичним маркером,
13:25
or decrease epigenetic markings.
247
793607
3483
або зменшували його.
13:29
And we found that
if we increased methylation,
if we increased methylation,
248
797114
3255
Ми визначили,
що при збільшенні рівня метилювання
що при збільшенні рівня метилювання
13:32
these animals go even crazier.
249
800393
1883
тварини божеволіли ще більше.
13:34
They become more craving for cocaine.
250
802300
2484
Їхня потреба у кокаїні збільшувалась.
13:36
But if we reduce the DNA methylation,
251
804808
3426
Але при зменшенні рівня метилювання ДНК
13:40
the animals are not addicted anymore.
252
808258
2104
залежність не розвивалася.
13:42
We have reprogrammed them.
253
810386
1619
Це – генетичне перепрограмування.
13:44
And a fundamental difference
between an epigenetic drug
between an epigenetic drug
254
812029
3306
Основною різницею між
епігенетичним препаратом
епігенетичним препаратом
13:47
and any other drug
255
815359
1306
та іншим препаратом
13:48
is that with epigenetic drugs,
256
816689
2172
є те, що епігенетичні препарати
13:50
we essentially remove
the signs of experience,
the signs of experience,
257
818885
4132
стирають минулий досвід,
13:55
and once they're gone,
258
823041
2127
який більше не повертається,
13:57
they will not come back
unless you have the same experience.
unless you have the same experience.
259
825192
3021
якщо не пережити його заново.
14:00
The animal now is reprogrammed.
260
828237
1654
Відбувається перепрограмування.
14:01
So when we visited the animals
30 days, 60 days later,
30 days, 60 days later,
261
829915
4221
Коли ми перевірили тварин
через 30 днів, 60 днів,
через 30 днів, 60 днів,
14:06
which is in human terms
many years of life,
many years of life,
262
834160
2919
що за людською міркою дорівнює
десяткам років,
десяткам років,
14:09
they were still not addicted --
by a single epigenetic treatment.
by a single epigenetic treatment.
263
837103
5306
залежність відсутня... після
одного прийому епігенетичного препарату.
одного прийому епігенетичного препарату.
14:16
So what did we learn about DNA?
264
844472
3271
Що ж ми дізнались про ДНК?
14:19
DNA is not just a sequence of letters;
265
847767
3125
ДНК – це не просто послідовність букв;
14:22
it's not just a script.
266
850916
2119
не просто запис.
14:25
DNA is a dynamic movie.
267
853059
2371
ДНК – це динамічна структура
14:28
Our experiences are being written
into this movie, which is interactive.
into this movie, which is interactive.
268
856367
4911
Наш минулий досвід записується,
наче на плівку.
наче на плівку.
14:33
You're, like, watching a movie
of your life, with the DNA,
of your life, with the DNA,
269
861302
3553
На ДНК записано
фільм про наше життя,
фільм про наше життя,
14:36
with your remote control.
270
864879
1782
а ми маємо пульт управління.
14:38
You can remove an actor and add an actor.
271
866685
3389
Тож можемо додати героя чи видалити його.
14:42
And so you have, in spite
of the deterministic nature of genetics,
of the deterministic nature of genetics,
272
870872
5895
Попри детермінований характер
нашої генетики
нашої генетики
14:48
you have control of the way
your genes look,
your genes look,
273
876791
3689
ми маємо певний контроль
над генами,
над генами,
14:52
and this has a tremendous
optimistic message
optimistic message
274
880504
3270
і це надзвичайно
гарна новина,
гарна новина,
14:55
for the ability to now encounter
some of the deadly diseases
some of the deadly diseases
275
883798
3508
що надає можливість боротися
зі смертельними хворобами,
зі смертельними хворобами,
14:59
like cancer, mental health,
276
887330
2904
такими як рак, психічні розлади,
15:02
with a new approach,
277
890258
2928
використовуючи нові підходи,
15:05
looking at them as maladaptation.
278
893210
2534
з точки зору
недостатнього пристосування.
недостатнього пристосування.
15:07
And if we can epigenetically intervene,
279
895768
3074
Якщо ми зможемо провести
епігенетичне втручання,
епігенетичне втручання,
15:10
[we can] reverse the movie
by removing an actor
by removing an actor
280
898866
3496
[то ми] зможемо перезняти фільм,
видаливши актора
видаливши актора
15:14
and setting up a new narrative.
281
902386
2857
і додавши нову
сюжетну лінію.
сюжетну лінію.
15:18
So what I told you today is,
282
906028
2497
Отже, основна ідея моєї
сьогоднішньої доповіді:
сьогоднішньої доповіді:
15:20
our DNA is really combined
of two components,
of two components,
283
908549
5092
наша ДНК складається з двох
основних компонентів,
основних компонентів,
15:25
two layers of information.
284
913665
1825
двох шарів інформації.
15:28
One layer of information is old,
285
916106
3675
Перший шар – давня інформація,
15:31
evolved from millions
of years of evolution.
of years of evolution.
286
919805
3505
що еволюціонувала за
мільйони років.
мільйони років.
15:35
It is fixed and very hard to change.
287
923334
3176
Її фіксована структура
майже не змінюється.
майже не змінюється.
15:39
The other layer of information
is the epigenetic layer,
is the epigenetic layer,
288
927411
3850
Другий шар інформації – епігенетичний,
15:43
which is open and dynamic
289
931285
3895
відкритий та динамічний,
15:47
and sets up a narrative
that is interactive,
that is interactive,
290
935204
4592
що має інтерактивний характер,
15:51
that allows us to control,
to a large extent, our destiny,
to a large extent, our destiny,
291
939820
6788
і надає нам значний контроль
над нашою власною долею,
над нашою власною долею,
15:59
to help the destiny of our children
292
947695
3456
вплив над долею наших дітей
16:03
and to hopefully conquer disease
293
951175
4155
та, сподіваюсь, шанс
подолати хвороби
подолати хвороби
16:07
and serious health challenges
294
955354
4416
і серйозні розлади здоров'я,
16:11
that have plagued humankind
for a long time.
for a long time.
295
959794
3611
що довгий час
переслідують людство.
переслідують людство.
16:15
So even though we are determined
296
963429
3393
І хоча нас визначають
16:18
by our genes,
297
966846
1755
наші гени,
16:20
we have a degree of freedom
298
968625
3067
ми отримали певну свободу,
16:23
that can set up our life
to a life of responsibility.
to a life of responsibility.
299
971716
4133
що навчить нас
відповідальному ставленню до життя.
відповідальному ставленню до життя.
16:27
Thank you.
300
975873
1220
Дякую.
16:29
(Applause)
301
977117
4955
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Moshe Szyf - EpigeneticistMoshe Szyf's research is focused on understanding the broad implications of epigenetic mechanisms in human behavior, health and disease.
Why you should listen
Moshe Szyf is one of the pioneers in the field of epigenetics. Szyf's lab has proposed three decades ago that DNA methylation is a prime therapeutic target in cancer and other diseases and has postulated and provided the first set of evidence that the "social environment" early in life can alter DNA methylation launching the emerging field of "social epigenetics."
Szyf received his PhD from the Hebrew University and did his postdoctoral fellowship in Genetics at Harvard Medical School, joined the department in 1989 and currently holds a James McGill Professorship and GlaxoSmithKline-CIHR Chair in Pharmacology. He is the founding co-director of the Sackler Institute for Epigenetics and Psychobiology at McGill and is a Fellow of the Canadian Institute for Advanced Research Experience-based Brain and Biological Development program.
Moshe Szyf | Speaker | TED.com