De term epigenetica werd in 1942 voor het eerst geïntroduceerd door de Britse embryoloog en geneticus Conrad Waddington.
In deze afbeelding zie je het beroemde “landschap van Waddington”. Bovenaan ligt een cel die nog alle kanten op kan.
Zo’n cel noemen we een stamcel. als het gaat om differentiatie
Tijdens de ontwikkeling rolt deze cel als het ware naar beneden en komt hij op verschillende paden terecht. Elk pad leidt naar een ander type cel: bijvoorbeeld een huidcel, een bloedcel of een zenuwcel.
Waddington gebruikte dit beeld om duidelijk te maken dat een cel stap voor stap een bepaalde richting kiest.
Eenmaal op een pad, wordt het steeds moeilijker om nog van richting te veranderen.
Wat Waddington nog niet wist, is waardoor die keuze precies wordt bepaald. Dat was in zijn tijd nog een open vraag. Pas later ontdekten we dat er een sturingsmechanisme bestaat, dat bepaalt welke richting een cel op gaat. Dat mechanisme noemen we nu het epigenoom.
De grote doorbraak kwam toen wetenschappers ontdekten dat er bepaalde chemische stoffen aan het DNA kunnen worden gekoppeld.
Je kunt die zien als vlaggetjes die aangeven welke delen van het DNA actief zijn en welke niet.
Het koppelen van die stoffen noemen we methylering en hoe die binding er precies uitziet, is voor ons nu niet belangrijk.
In 1975 stelden Arthur Riggs en Robin Holliday voor dat het juist deze vlaggetjes zijn die het aan- en uitzetten van genen bepalen.
Daarmee werd iets belangrijks duidelijk: de genetische code zelf verandert niet. Maar wel welke genen al of niet worden geeffectueerd. En door te bepalen welke genen aan staan en welke uit, verandert hoe de cel zich gedraagt . En precies dat gaf het abstracte idee van Waddington eindelijk een stevige, wetenschappelijke basis.
Arthur Riggs (1939 – 2022)
In 1975 ging het vooral om denkkracht en indirect bewijs, niet om direct kijken. Ze combineerden verschillende waarnemingen:
1. Genen kunnen blijvend “uit” staan
Wetenschappers zagen dat sommige genen in cellen langdurig uitgeschakeld blijven, zelfs na celdelingen. Daar moest dus een soort geheugen achter zitten.
2. DNA verandert niet
De genetische code blijft hetzelfde. Dus de verklaring moest ergens anders zitten.
3. Chemische veranderingen aan DNA waren al bekend
Men wist al dat er kleine chemische groepen (zoals methylgroepen) waren die aan DNA kunnen worden gehecht.
Hun inzicht:
(1) misschien zorgen die kleine chemische veranderingen ervoor dat genen aan of uit blijven staan
(2) en misschien worden die veranderingen doorgegeven bij celdeling
Hoewel het mechanisme in 1975 al werd voorgesteld, konden we het epigenoom lange tijd niet echt meten. Dat veranderde door nieuwe technologie.
Genoomproject
Na de voltooiing van het Menselijk Genoomproject in 2003 werd duidelijk dat het DNA alleen niet genoeg was om ziektes en veroudering te verklaren.
Daarna ging het snel.
In 2008 werd het International Human Epigenome Consortium opgericht.
Wetenschappers over de hele wereld gingen samenwerken om het epigenoom in kaart te brengen.
IHEC: International Human Epigenome Consortium Hier staat erg veel informatie. Het gaat om gegevens in kaart te brengen (mapping), door samenwerking (global collaboration), en standaardiseren van de informatie (Data Standardization) en het koppelen van die gegevens aan ziekten (Impact on diseases)
De eerste kaarten
In 2015 verschenen de eerste grote “kaarten” van het menselijk epigenoom. Bij de term “kaarten” moet je natuurlijk vooral denken aan grote hoeveelheden data die werden opgeslagen. Vanaf dat moment was het epigenoom niet langer een idee, maar een zichtbaar en meetbaar systeem.
Omdat we kunnen meten waar methylering plaatsvindt, krijgen we steeds beter inzicht inde vraag hoe het met ons lichaam gesteld is.
Hier zie je een voorbeeld van een bedrijf dat dit soort metingen aanbiedt: TruDiagnostic. Daar staat:
“After measuring hundreds of thousands of CpG sites on your DNA, your results don’t just reveal your biological age and nutritional status…” Of vertaald: Na het meten van honderdduizenden CpG-plaatsen op je DNA laten de resultaten niet alleen je biologische leeftijd zien, maar ook iets over je voedingstoestand.
Maar wat zijn die CpG-sites nu precies?
Je weet dat DNA is opgebouwd uit vier letters: A, T, C en G.
Een CpG-site is een plek waar een C (cytosine) direct wordt gevolgd door een G (guanine). Zo’n plek kun je zien als een mogelijke plek voor een “vlaggetje”. Dat vlaggetje noemen we methylering.
Belangrijk om te onthouden
De CpG-site is de plek, het vlaggetje is de methylering
De letter “p” in CpG verwijst naar fosfaat. Dat is een chemisch detail dat je nu niet hoeft te onthouden.
Door te meten waar die vlaggetjes zitten, blijkt dat we steeds beter kunnen inschatten hoe snel iemand veroudert en hoe het lichaam ervoor staat. Dat kan omdat we tegenwoordig veel meer weten over het epigenoom — het systeem dat bepaalt welke stukjes DNA actief zijn en welke niet. Dit soort metingen staan bekend als “het aflezen van de biologische klok”. Steve Horvath ontwikkelde in 2013 de eerste breed toepasbare epigenetische klok (de zogeheten Horvath clock). We gaan er zo iets dieper op in.
Uiteindelijk komen we steeds weer uit bij die “vlaggetjes” op ons DNA: de methylering. Ze lijken onzichtbaar, maar ze vertellen ons ontzettend veel. Ze laten zien welke genen actief zijn en welke niet.
Als we kunnen zien (kunnen meten) wat er gebeurt, kunnen we ook beter begrijpen wat we kunnen beïnvloeden. Die vlaggetjes vormen als het ware het ankerpunt: een houvast om te volgen hoe je lichaam reageert op je leefstijl — en waar je kunt bijsturen. Bijsturing gaat dat niet meer op gevoel of algemeen advies, maar gebaseerd op wat er echt in je cellen gebeurt.
En dat maakt het zo bijzonder:
– we kunnen niet alleen werken aan een langere healthspan,
– we kunnen ook steeds beter zien wat effect heeft.
2. Klik op het tandwieltje
3. Klik op Subtitles
4. Klik op Auto translate
5. Klik op Dutch
6. Klaar
In deze video legt Dr. Rhonda Patrick het concept van epigenetische veroudering uit. Terwijl onze chronologische leeftijd vaststaat, varieert onze biologische leeftijd op basis van hoe ons lichaam daadwerkelijk veroudert [00:13]. Dit proces wordt gemeten via DNA-methylering, waarbij methylgroepen genen aan- of uitzetten [00:50].
Dr. Steve Horvath ontwikkelde de ‘Horvath-klok’, die de biologische leeftijd nauwkeurig kan bepalen en risico’s op ziekten zoals kanker kan voorspellen [01:20]. Fascinerend onderzoek suggereert dat we deze klok mogelijk kunnen terugdraaien; een kleine studie toonde aan dat medicijngebruik de epigenetische leeftijd met 2,5 jaar verlaagde [02:23]. De grote vraag blijft of een ‘jonger’ DNA ook echt leidt tot een gezonder, langer leven [02:39].
Antwoord: Een CpG-site is een plek op het DNA waar de letter C direct wordt gevolgd door de letter G.
Antwoord: Dat is methylering: een chemische toevoeging die bepaalt of een gen aan of uit staat.
Antwoord: De CpG-site is de plek op het DNA. Methylering is het vlaggetje dat op die plek kan zitten.
Antwoord: Je kunt meten waar methylering zit en zo iets zeggen over biologische leeftijd en de toestand van het lichaam.
Antwoord: De “p” in CpG staat voor fosfaat.
Antwoord: Leefstijl (zoals voeding, bewegen en slapen) beïnvloedt waar de vlaggetjes zitten en dus hoe genen werken.