การเปลี่ยนแปลงของอีพิจีเนติก (Epigenetic Alterations) เป็นการจัดการและควบคุม DNA โดยไม่เปลี่ยนแปลงลำดับของกรดนิวคลีอิกใน DNA แต่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีน (gene expression) ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของเซลล์และลักษณะทางกายภาพ
Epigenetic Alterations เกิดได้หลายแบบด้วยกัน แบ่งเป็นสามประเภทคือ
DNA methylation เป็นกระบวนการที่เพิ่มหรือลดกลุ่มสารที่ชื่อ methyl group ไปยังบางจุดหรือบางพื้นที่ของ DNA เพื่อปิดหรือเปิดการแสดงออกของยีน
Histone modification เป็นกระบวนการที่เปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือสถานะของ histone (เป็นโปรตีนที่ถูก DNA ไปพันรอบ) เพื่อทำให้ DNA หุ้มยึดแบบแน่นหรือยึดแบบหลวม เป็นการควบคุมการเข้าถึงของโปรตีนที่จะอ่าน DNA
Non-coding RNA เป็น RNA ที่ไม่ได้ใช้ในการผลิตโปรตีน แต่ช่วยในการควบคุมการแสดงออกของยีนโดยการผูกติดกับ RNA ที่ใช้ในการผลิตโปรตีน (coding RNA) เพื่อยับยั้งหรือเสริมการผลิตโปรตีน
Epigenetic Alterations เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ เช่น ระหว่างกระบวนการพัฒนาและเจริญเติบโตของเซลล์ สิ่งแวดล้อมและพฤติกรรมของคน เช่น อาหาร การออกกำลังกาย สารพิษ ความเครียด เป็นต้น
เมื่อเวลาผ่านไปนานเข้า ก็ยิ่งทําให้สูญเสียข้อมูลของอีพิจีเนติกมากขึ้นเรื่อยๆ และส่งผลให้กระบวนการทางสรีรวิทยาลดน้อยลง เช่น ภาวะสมดุลย์ของโปรตีน (proteostasis), การทํางานของไมโตคอนเดรีย, และความเสถียรของยีน เกิดผลกระทบต่อสุขภาพตามมาได้ทั้งด้านดีและไม่ดี นอกจากนี้ ยังนำไปสู่การเกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น
โรคมะเร็ง: ทำให้ยีนที่ควบคุมการเจริญเติบโตและการตายของเซลล์มะเร็ง (oncogenes and tumor suppressor genes) ถูกปิดหรือเปิดได้ (อย่างไม่ถูกต้อง) ทำให้เซลล์มะเร็งเพิ่มจำนวนและแพร่กระจายได้ง่ายขึ้น
โรคจิตเวช: ทำให้การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับสารสื่อประสาท (neurotransmitters) เช่น โดปามีน (dopamine) เซโรโทนิน (serotonin) หรือยีนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาสมอง เช่น BDNF (brain-derived neurotrophic factor) เปลี่ยนไปได้ ส่งผลต่อการทำงานของสมองและพฤติกรรม เช่น การเกิดโรคซึมเศร้า (depression), โรคจิตหลอน (schizophrenia) หรือโรคออทิสติก (autistic)
โรคพันธุกรรม: การเปลี่ยนแปลงของอีพิจีเนติก สามารถถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้ผ่านการสืบพันธุ์ เช่น การได้รับสารพิษในช่วงการตั้งครรภ์ (in utero exposure) หรือการบำบัดโดยใช้ยา (pharmacological treatment) สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอีพิจีเนติกขึ้นใน DNA ของแม่และถูกถ่ายทอดไปยัง DNA ของลูกได้ เช่น การได้รับสารไบซ์เฟโนล A (Bisphenol A) ในช่วงการตั้งครรภ์สามารถทำให้ Epigenetic Alterations เกิดขึ้นใน DNA ของแม่และถูกถ่ายทอดไปยัง DNA ของลูกได้ ส่งผลให้เกิดความผิดปกติในการพัฒนาของลูก
การเปลี่ยนแปลงของอีพิจีเนติกไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่การตั้งโปรแกรมใหม่ให้อีพิจีเนติก จะกู้คืนข้อมูลของอีพิจีเนติกได้และทำให้เกิดการย้อนกลับของกระบวนการชราภาพ
ตัวอย่างเช่น การนำโซมาติกเซลล์ (somatic cells คือเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นเนื้อเยื่อและอวัยวะต่าง ๆ ที่มีลักษณะและการทำงานที่จำเพาะสำหรับแต่ละเนื้อเยื่อและอวัยวะนั้น) มาทำการตั้งโปรแกรมใหม่ด้วย Transcription factor ทำให้เกิดการรีเซ็ทสถานะอีพิจีเนติก (epigenetic state) และเปลี่ยนโซมาติกเซลล์ให้ย้อนกลับมาเป็นเซลล์ต้นกำเนิดแบบ Pluripotent ได้อีก การทำเช่นนี้เป็นการย้อนวัยให้เซลล์และปรับปรุงการทำงานให้กลับมา
การตั้งโปรแกรมอีพิจีเนติกใหม่ (Epigenetic reprogramming) ประสบความสำเร็จในสัตว์ทดลองแล้ว โดยใช้วิธีการตั้งโปรแกรมใหม่บางส่วนหรือแบบชั่วคราว เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียเอกลักษณ์ของเซลล์ (Cell Identity) ที่อาจจะเหนี่ยวนําให้เกิดเซลล์มะเร็งขึ้นได้ถ้าใช้การตั้งโปรแกรมใหม่แบบเต็มรูปแบบ การตั้งโปรแกรมใหม่บางส่วนหรือชั่วคราวสามารถเพิ่มการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ให้มากขึ้น และช่วยยืดอายุขัยได้การป้องกันและรักษา Epigenetic Alterations ขึ้นอยู่กับสาเหตุและผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นใน DNA ของแต่ละบุคคล ไม่มีวิธีการที่สามารถป้องกันหรือรักษาได้ทั้งหมด แต่มีวิธีการบางอย่างที่อาจช่วยลดความเสี่ยงหรือปรับปรุงสภาพของผู้ป่วยได้
การรับประทานอาหารที่มีประโยชน์ เช่น ผัก ผลไม้ ธัญพืช ถั่ว และอาหารที่มีสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น เบอร์รี่ ช็อกโกแลต ชาเขียว เป็นต้น เพื่อให้ได้รับสารอาหารที่จำเป็นและป้องกันไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทาง epigenetics จากสารพิษในอาหาร
การออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ เพื่อเสริมสร้างภูมิคุ้มกัน กระตุ้นการไหลเวียนของเลือด และป้องกันการเกิดโรคเบาหวาน ความดันโลหิตสูง โรคหัวใจ เป็นต้น
การหลีกเลี่ยงสารพิษ เช่น บุหรี่ แอลกอฮอล์ ยาเสพติด เคมีในสิ่งแวดล้อม เช่น ไบซ์เฟโนล A (Bisphenol A) ในขวดพลาสติก เพื่อป้องกันการเป็นพิษของ DNA
การใช้ยาบำบัดที่มีผลต่อ epigenetics เช่น DNA methylation inhibitors, histone deacetylase inhibitors, microRNA modulators เป็นต้น เพื่อปรับการแสดงออกของยีนให้เหมาะสม
การใช้การแก้ไขยีน (gene editing) เช่น CRISPR-Cas9 เพื่อแก้ไข DNA ที่มี epigenetic alterations
===================
อ้างอิง:-
- Loss of Epigenetic Information Can Drive Aging, Restoration Can Reverse It | Harvard Medical School