Carlos, nu snart 40 år och postdoktor vid Linköpings universitet, började läsa biologi vid universitetet i Chile. På fakulteten fanns en professor med kontroversiella idéer om evolution, i en tid då konceptet om det opåverkbara genomet var väldigt starkt. Men hos Carlos Guerrero-Bosagna väcktes intresset för ett fenomen som kallades epigenetik. Med ett stipendium på fickan kunde han bege sig till Sydney för att lära sig allt om dna-metylering, en kemisk process som skulle visa sig vara en stark drivkraft för att påverka genernas uttryck. Försök på möss visade bland annat att dräktiga honor som åt en föda med hög halt av fytoöstrogener – växtämnen som liknar det kvinnliga könshormonet – fick ungar med förändrad DNA-metylering, tidig pubertet och otydlig skillnad mellan könen.– Så småningom tog kärleken mig till USA.
Hannar drabbades av nedsatt fertilitet
2005 publicerades en artikel i Science, den första som visade hur sjukdomar orsakade av kemiska bekämpningsmedel kunde föras vidare till nästa generation. Många blev upprörda och beskyllde författaren Michael Skinner för ”lamarckism”, säger Carlos. Fransmannen Jean-Baptiste Lamarck hade några decennier före Darwin formulerat en teori om evolutionen. Enligt honom kunde förvärvade egenskaper ärvas. Men varken han eller Charles Darwin visste något om mekanismerna för nedärvning. ”Gener” var ett okänt begrepp för dem båda.
– Det var först en bit in på 1900-talet som neodarwinismen slog fast att förändringar i genomet bara kan ske slumpmässigt via mutationer, säger Carlos Guerrero-Bosagna. Mike Skinners artikel hundra år senare, ”Epigenetic transgenerational actions of endocrine disruptors and male infertility”, skakade genetikens grundvalar. Skinner redogör för sina försök med dräktiga råtthonor som exponerades för bekämpningsmedlen vinklozolin och metoxyklor. Detta ledde till att hannarna i den första generationens avkomma drabbades av nedsatt fertilitet med färre och sämre spermier, en defekt som fördes vidare hos nästan alla hannar i följande generationer.
– Det var först en bit in på 1900-talet som neodarwinismen slog fast att förändringar i genomet bara kan ske slumpmässigt via mutationer, säger Carlos Guerrero-Bosagna. Mike Skinners artikel hundra år senare, ”Epigenetic transgenerational actions of endocrine disruptors and male infertility”, skakade genetikens grundvalar. Skinner redogör för sina försök med dräktiga råtthonor som exponerades för bekämpningsmedlen vinklozolin och metoxyklor. Detta ledde till att hannarna i den första generationens avkomma drabbades av nedsatt fertilitet med färre och sämre spermier, en defekt som fördes vidare hos nästan alla hannar i följande generationer.
Carlos insåg direkt var han ville fortsätta som forskare i epigenetik. Skinner antog honom som postdoktor vid Washington State University i Pullman, och under fem år tillsammans publicerade de en rad studier som förklarade hur omgivningsfaktorer påverkar genomet.
– Tidigare sågs DNA som något oberörbart inne i cellkärnan. För epigenetiker är dna involverat i en ständigt pågående kemisk process.
– Tidigare sågs DNA som något oberörbart inne i cellkärnan. För epigenetiker är dna involverat i en ständigt pågående kemisk process.
Resultat av DDT-användning
Det är processer som kan reglera hur generna uttrycks, det vill säga om de är ”på” eller ”av”, aktiva eller tysta. En sådan är DNAmetylering, där metylgrupper (CH3) binder till cytosiner som är byggstenar i dnasträngen. Detta påverkar vilka proteiner som byggs ihop i cellerna, med konsekvenser i form av förändrade egenskaper, utseende och sjukdomar. Men förutsättningen för att de ska ärvas från generation till generation är att de inträffar i könscellerna.
På labbet i Pullman studerade Carlos och Mike Skinner effekterna av exponering för svampgifter och andra bekämpningsmedel, dioxin och plast. Det visade sig att de orsakade sjukliga förändringar som fördes vidare i flera generationer, till exempel fortplantningssjukdomar och fetma.
– Fyra dagar i början på dräktigheten var känsligheten för miljöpåverkan som störst.
Den fetmaepidemi som vi nu ser kan vara resultatet av DDT-användningen på 1950- och 60-talen. Troligen kan vi vänta oss allt fler sjukliga förändringar på grund av miljöfaktorer. Det är faktiskt ganska skrämmande, säger Carlos. Sedan ett och ett halvt år är han postdoktor hos professor Per Jensen på biologiavdelningen vid Linköpings universitet, med inriktning på hur stressande omgivningar kan ge epigenetiska effekter hos höns. En mycket konkret tillämpning är att hitta markörer i genomet som kan avslöja om ett djur blivit misskött. Mer långsiktigt vill han bygga upp sin egen forskargrupp och använda domesticeringen av höns som en modell för att studera hur epigenetiska effekter kan påverka evolutionen.
– DNA-metylering är en stark kraft för mutationer som kan förändra själva genomet, säger Carlos Guerrero-Bosagna.
