uit recent onderzoek blijkt dat omgevingsfactoren de expressie van genen beïnvloeden en dat die veranderingen kunnen worden doorgegeven aan de volgende generaties. de epigenetica, die deze mechanismen beschrijft, is ook bijzonder interessant voor bio-ethici, die zich buigen over de ethische implicaties ervan. de epigenetica beïnvloedt immers ook hoe we denken over de mens in relatie tot zijn of haar omgeving, en stelt vragen over schuld en verantwoordelijkheid.
Dynamiek en ethiek van de epigenetica
In een recent artikel in Science (‘Transgenerational transmission of environmental information in C. Elegans’, 21 april 2017) beschrijven Adam Klosin en zijn collega’s hoe omgevingsfactoren de expressie van genen beïnvloeden en hoe deze veranderingen kunnen worden doorgegeven aan de volgende generaties. Hiervoor gebruikten ze een transgene C. elegans: de rondwormen werden genetisch gemodificeerd om licht te geven als ze in een warmere omgeving terechtkwamen. Als de wormen zich in een omgeving van 20 graden Celsius bevonden, gloeiden ze maar een klein beetje. Werd het echter warmer, dan werd het gen dat voor de fluorescentie zorgt aangezet en begonnen de wormpjes duidelijk feller te gloeien. Het feit dat omgevingsfactoren de expressie van genen beïnvloeden is op zich niet erg spectaculair. Toen de temperatuur echter opnieuw daalde, behielden de wormpjes hun sterke gloed. Meer nog, hun nakomelingen erfden de gloed en tot zeven generaties later werden er gloeiende wormpjes geboren. Als men vijf generaties C. elegans in een warme omgeving had gehouden, werd de gloei-eigenschap zelfs tot veertien generaties doorgegeven. Dit lijkt erg op overerving van verworven eigenschappen, zoals dat gesuggereerd werd door Jean-Baptiste Lamarck, maar later ontkracht werd door het darwinisme en de moderne genetica. Het gaat namelijk in tegen wat we het ‘centrale dogma’ van de genetica noemen. Dit centrale dogma stelt dat de transcribeer- en vertaalslag van genen in het DNA naar RNA (hun expressie dus) en vervolgens naar proteïne eenrichtingsverkeer is. Overerfbare veranderingen in het DNA zelf, zo dacht men, kunnen alleen gebeuren door mutaties in de genen zelf.
Epigenetica is bijzonder interessant voor bio-ethici. Bio-ethiek is een tak van de filosofie die zich bezighoudt met de ethische implicaties van technologische ontwikkelingen en wetenschappelijke bevindingen in onder andere biologie en geneeskunde. Meer concreet werken vele bio-ethici rond vragen over ethische implicaties van genetica. Moet men embryo’s genetisch gaan screenen, selecteren of zelfs modificeren om gezondere of zelfs betere kinderen te maken? Welke ziektes komen in aanmerking voor prenatale genetische diagnostiek en afbreking van de zwangerschap? Welke genetische informatie moet men gaan onderzoeken en meedelen aan personen die al geboren zijn? Die vragen kunnen op hun beurt niet worden beantwoord zonder grondige filosofische reflectie over de gehanteerde concepten. Want wat verstaan we eigenlijk onder een ‘ziekte’? Welke risico’s mogen we nemen als we nieuwe genetische technologieën introduceren? Wat met het recht op niet weten? En wat betekent verantwoordelijkheid? Hebben ouders de verantwoordelijkheid om de beste kinderen te kiezen, of gaat het erom toekomstige kinderen te accepteren zoals ze zijn?
Recente bevindingen over epigenetica tonen de moleculaire schakel aan tussen onze genetische blauwdruk en de invloed van onze omgeving, tussen ‘nature’ en ‘nurture’
Vaak wordt in de discussie over de impact van genetica uitgegaan van het eenrichtingsmodel van het centrale dogma. Genen kunnen worden veranderd, of embryo’s kunnen worden geselecteerd op basis van het beste genotype. Omgevingsfactoren worden ook wel in acht genomen, bijvoorbeeld in discussies over in hoeverre men zwangere vrouwen kan dwingen om gezond te leven. Maar deze omgevingsfactoren worden nog vaak gepercipieerd als secundair, want veranderlijk. Recente bevindingen over epigenetica tonen de moleculaire schakel aan tussen onze genetische blauwdruk en de invloed van onze omgeving, tussen ‘nature’ en ‘nurture’. Bovendien blijken epigenetische veranderingen lang te resoneren, zelfs nadat het individu uit zijn omgeving is gehaald. Zeer waarschijnlijk worden bepaalde veranderingen ook doorgegeven aan toekomstige generaties. Technieken zoals CRISPR/Cas9, die toelaten stukjes DNA rechtstreeks te editeren zijn tamelijk ingrijpend. (Zie het artikel van Philip Roelandt in Karakter 52). Doelgerichte manipulatie van het laagje bovenop het DNA is misschien wel een veel gemakkelijkere weg om te bepalen welke genen hun werk mogen doen en welke niet. Zo zouden bepaalde epigenetische veranderingen kunnen worden ongedaan gemaakt, een piste die reeds in het onderzoek naar bepaalde kankers bewandeld wordt.
Al die aspecten van de epigenetica (overerfbaarheid, omkeerbaarheid, moleculaire verankering van omgevingsfactoren) hebben een invloed op hoe we denken over verantwoordelijkheid en ethiek. Wie is verantwoordelijk voor de impact van maatschappelijke evoluties op individuen en omgekeerd? Men heeft aangetoond dat vervuiling door fijnstof epigenetische veranderingen kan bewerkstelligen, met gevolgen voor de gezondheid van toekomstige kinderen. Maar wie of wat is de oorzaak van het feit dat mensen het zich alleen maar kunnen veroorloven om dicht bij de snelweg of in vervuilde krottenwijken te wonen? Wat met het gegeven dat zelfs als men mensen uit hun omgeving haalt, de moleculaire veranderingen nog doorwerken in een volgende generatie? Het is vanzelfsprekend dat ouders een verantwoordelijkheid hebben voor de gezondheid van hun kinderen, maar in hoeverre hebben zij dit nog zelf in de hand?
Onze persoonlijke verantwoordelijkheid wordt tot onhoudbare proporties opgeblazen
Een voorlopige conclusie kan zijn dat onze persoonlijke verantwoordelijkheid tot onhoudbare proporties opgeblazen wordt. Dat vlak bij de snelweg wonen niet gezond is, weten we allemaal. De wetenschap dat het inademen van fijnstof tot op moleculair niveau resoneert en dat het kwaad al geschied is op het moment dat we de vervuiling vaststellen, kan leiden tot een ondraaglijke schuld enerzijds of tot moreel defaitisme anderzijds. Als we de wetenschappelijke literatuur over epigenetica nalezen, vinden we daar inderdaad termen die schuld en verantwoordelijkheid suggereren. In 2005 ontdekten Pembrey en collega’s dat als jongens beginnen te roken op jonge leeftijd, dit een effect heeft op de BMI van hun toekomstige zonen. (Zie ook het artikel van Adelheid Soubry over obese vaders en zonen in Karakter 55). Een comment in Nature (Whitelaw, 2006) heeft als titel ‘The sins of the fathers and their fathers’. Opnieuw in Nature waarschuwden Richardson en collega’s in 2014 hoe verslaggeving van bevindingen in de epigenetica ertoe kan leiden dat zwangere vrouwen nog meer beladen worden met schuld: zij zouden immers verantwoordelijk gehouden worden voor epigenetische veranderingen die tijdens de zwangerschap gebeuren. En inderdaad, een drietal jaren geleden rapporteerden krantenkoppen hoe het eten van een typisch Engels ontbijt (‘spek met eieren’) aan het begin van de zwangerschap tot slimmere kinderen kan leiden.
Moeders, die traditioneel al het grootste deel van de verantwoordelijkheid moeten dragen, riskeren verantwoordelijk gesteld te worden, niet alleen voor de gezondheid van hun toekomstige kind, maar van de toekomstige kinderen van deze kinderen
Hebben moeders de plicht hun toekomstige kinderen zo slim mogelijk te maken? De omgeving in utero blijkt belangrijk te zijn in het kader van epigenetische invloeden. Moeders, die traditioneel al het grootste deel van de verantwoordelijkheid moeten dragen, riskeren verantwoordelijk gesteld te worden, niet alleen voor de gezondheid van hun toekomstige kind, maar van de toekomstige kinderen van deze kinderen. Zo heeft muisonderzoek aangetoond dat stress tijdens de zwangerschap invloed heeft op het gewicht van het nageslacht, en ook kan leiden tot bijvoorbeeld hyperactief gedrag. Kunnen we hier dan zomaar uit concluderen dat vrouwen de plicht hebben om een stressvolle job op te geven tijdens de ganse zwangerschap? Of is er een overdreven nadruk op wetenschappelijk onderzoek naar omgevingsfactoren in utero, waardoor andere factoren verwaarloosd worden? Overigens wordt vaak vergeten dat omgevingsfactoren niet alleen invloed hebben tijdens de zwangerschap. Zoals reeds vermeld kunnen epigenetische veranderingen in de primordiale kiemcellen van puberjongens, bijvoorbeeld door roken of drinken, doorgegeven worden aan de zaadcellen die ze produceren. Die veranderingen zijn cumulatief tijdens het leven van de man. Dat vijftienjarige jongens beter niet roken en drinken is vanzelfsprekend. Dat zij dit zouden moeten laten uit plicht en omwille van effecten op de gezondheid van hun kleinkinderen is misschien het begrip ‘ouderlijke verantwoordelijkheid’ wat te ver uitrekken. Het kan echter wel meespelen in beslissingen die op beleidsniveau genomen worden. Wat met het feit dat epigenetische veranderingen omkeerbaar zouden kunnen zijn? Moeten we wetenschappelijk onderzoek sturen in de richting van het zoeken naar hoe we methylatie kunnen controleren en beïnvloeden? Wordt geneeskunde dus weer meer curatief dan preventief, en leidt dit epigenetische vooruitgangsdenken uiteindelijk tot het verder veronachtzamen van de schadelijke gevolgen van milieuvervuiling?
Het feit dat er een moleculaire schakel gevonden is tussen ‘nature’ en ‘nurture’ heeft ongetwijfeld ook een invloed op hoe we onszelf zien als mens, in relatie tot onze omgeving. Het beeld van de mens als opgebouwd vanaf een genetische blauwdruk, slechts vluchtig beïnvloedbaar door de omgeving, komt onder druk. De mens wordt een dynamisch gegeven, op moleculair niveau in interactie met de omgeving. Deze gedachte is natuurlijk niet nieuw. Medicus en filosoof Georges Canguilhem (1904-1995) schetste vorige eeuw al een meer systemische benadering van de menselijke natuur. Wetenschapsfilosoof Paul Griffiths beschrijft hoe de menselijke natuur het resultaat is van het gehele organische milieu waarin de menselijke ontwikkeling plaatsvindt. De menselijke natuur is dus niet iets dat van binnenuit komt, of dat universeel is. Zo’n andere benadering van wat het betekent om mens te zijn heeft ook ethische implicaties. Autisme is een mogelijk voorbeeld. Na tientallen jaren onderzoek naar genetische oorzaken is er nu een consensus dat ook omgevingsfactoren en epigenetica een rol spelen. Bovendien is autisme een zeer heterogeen en complex gegeven, dat verwijst naar cognitief functioneren en gedragingen die uiteenlopen, variabel zijn over de levenstijd, en een wisselende impact op welbevinden hebben. Het is in eerste instantie een gedragsdiagnose, die volgens de DSM-5, het handboek voor de classificatie van psychische stoornissen dat nu in België gebruikt wordt, ook moet gepaard gaan met disfunctioneren in het dagelijkse leven. Er is een voortdurende discussie over hoe we hiermee moeten omgaan. Moeten we het proberen te voorkomen of genezen? Moeten we blijven investeren in genetisch onderzoek om uiteindelijk technieken te ontwikkelen om geassocieerde genen te manipuleren? Mensen met autisme argumenteren soms dat het geen aandoening of ziekte is, maar een genetische variant die neutraal is en geaccepteerd en geaccommodeerd moet worden. En epigenetische bevindingen kunnen suggereren dat autisme een genetische aanpassing is, die door veranderingen in het milieu getriggerd kan worden.
Bestaat er zoiets als ‘epigenetische normaliteit’, een baseline waartegen we veranderingen kunnen afmeten?
Interessant is of er dan wel zoiets bestaat als ‘epigenetische normaliteit’, een baseline waartegen we veranderingen kunnen afmeten. Charles Dupras en Vardit Ravitsky stellen dit in vraag. Ze geven het voorbeeld van obesitas. Obesitas is geassocieerd met ondervoeding tijdens de zwangerschap: de foetus reageert hierop met epigenetische veranderingen die een efficiëntere voedselopslag toelaten. Als het kind dan opgroeit in normale omstandigheden heeft het een verhoogde kans om obees te worden. Misschien zijn er wel soortgelijke mechanismen werkzaam bij autisme. Dit kan het idee versterken dat het disfunctioneren en lijden van sommige mensen met autisme evenveel te maken heeft met de ruimere omgeving waarin zij verkeren als met hun neurologische eigenheid. Zoals reeds aangetoond in het kader van omgevingsfactoren en de verantwoordelijkheid van de zwangere vrouw, moet er dan wel steeds in het achterhoofd worden gehouden dat het niet gaat om het vervangen van één verklaringsmodel (het genetische) door een ander (een specifieke omgevingsfactor). Disfunctioneren is immers het gevolg van complexe interacties waarvan we de meeste misschien nog niet kennen, en die niet louter in het individu zelf te lokaliseren zijn. Als we de impact van de epigenetica ten volle appreciëren, kunnen we aannemen dat er een moleculaire basis is voor een complex, systemisch en plastisch concept van de mens, die dynamisch zijn omgeving verandert en erdoor veranderd wordt. Dit concept is bovendien ethisch relevant, en doet ons nadenken over doelstellingen en methodes van de geneeskunde.
Paul E. Griffiths, ‘Our Plastic Nature’, in: Snait Gissis en Eva Jablonka, Transformations of Lamarckism: From Subtle Fluids to Molecular Biology. (Harvard: MIT press, 2011).
Sarah S. Richardson et al., ‘Society: Don’t Blame the Mothers’, in: Nature, 2014, 512 (7513): 131-32.
Charles Dupras en Vardit Ravitsky, ‘The Ambiguous Nature of Epigenetic Responsibility’, in: Journal of Medical Ethics, 2016, 42 (8), 534-541.
Adam Klosin en collega’s, ‘Transgenerational transmission of environmental information in C. Elegans’, in: Science, 2017, 356 (6335), 320-323.
Kristien Hens is als bio-ethicus verbonden aan de KU Leuven en Universiteit Antwerpen.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License