XVIII./4. fejezet: Epigenetika és emberi betegségek

Az epigenetikai módosítások számos emberi betegséggel asszociálnak, vagy tényleges kóroki mechanizmusokon keresztül vagy pedig olyan rizikó tényezőket teremtve melyek felerősíthetik egy-egy betegség kialakulásának esélyét vagy meggyorsíthatják annak progresszióját. Ilyen betegségek a rák, az autoimmun betegségek és többek között a neurológia kórképek (Fragilis X szindróma, Huntington kór, Alzheimer kór, Parkinson kór és schizophrenia).

XVIII./4.1. Neurodegeneratív és pszichés zavarok

Ma már széles körben elfogadott, hogy az agy normális működéséhez és fejlődéséhez a megfelelő DNS metiláció és a hiszton kód elengedhetetlen, a szabályozásukban bekövetkezett hibák pedig betegségek kialakulásához vezethetnek. Az egyre fokozódó érdeklődés miatt egy új tudományterület, a neuroepigenetika jött létre az elmúlt években.

Többek között a hiszton fehérjék adott lizinjének metilációját végző enzimek befolyásolják a neurodegeneratív betegségek kialakulását, a hiszton demetiláz enzimek inaktiválódás pedig olyan betegségek kialakulását eredményezheti, mint az autizmus, a Rett szindróma vagy az X-hez kötött mentális retardáció. Egyéb, a metilációs módosítások kialakításában fontos enzimek szerepet játszanak az Alzheimer-kór és a schizophrenia pathomechanizmusában is. Továbbá az epigenetikai módosítások szerepet játszanak pszichiátriai betegségek, mint a Rubinstein-Taybi szindróma vagy a függőség, a Huntington kór, a Parkinson kór, a stroke, a globális ischaemia, a Fragilis X szindróma és az ICF szindróma kialakulásában.

XVIII./4.2. Rákos megbetegedések

A rákos megbetegedésekben való epigenetikai szabályozások megismerése hozzájárulhat újabb terápiás gyógyszerek megismeréséhez és ezek az újabb gyógyszerek bíztató eredményeket hozhatnak a rák gyógyításáért vívott harcban.

Az első emberi betegség, melyet az epigenetikai változásokhoz kötöttek nem meglepő módon a rák volt már 1983-ban. Számos epigenetikai mechanizmus hibája okozhat különböző típusú rákos megbetegedéseket. A DNS hibajavításban vagy a sejt ciklusban szerepet játszó gének epigenetikai szabályozása áll sok sporadikus rák kialakulásának hátterében. A CpG szigetek szélsőségesen metilálódnak a rákos sejtekben, olyan gének kikapcsolását okozva, melyek normál állapotban expresszálódnának az adott sejtben. Ez a változás általában a rákos sejtek kialakulásának kezdeti szakaszában következik be. A CpG szigetek hipermetilációja a tumorszupresszor és DNS hibajavító gének kikapcsolásán keresztül tumorok kialakulásához vezethet. Ezek a változások jóval gyakoribbak lehetnek a humán rákos sejtekben, mint magát a DNS szekvenciát érintő mutációk.

A metilációs szint az előbb említetteken kívül fontos szerepet játszik a sejtosztódásban, a DNS hibajavításban, a differenciációban, az apoptózisban, az angiogenezisben, a metasztázisban, a növekedési faktorra adott válaszban, a detoxifikációban, és a gyógyszer rezisztenciában. Ezek a tulajdonságok elősegíthetik, hogy a metilációs szint vizsgálata lehetővé tegye a rák korai észlelését. Természetesen további típusai is vannak a rákos sejtekben eddig detektált epigenetikai változásoknak, például emlőrákban már leírták a miRNS útvonal diszregulációját, amelyet potenciális biomarkerként lehetne majd használni.