How early life experience is written into DNA | Moshe Szyf

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Leonardo Silva

So it all came to life

Tudo começou

in a dark bar in Madrid.

num bar escuro em Madri.

I encountered my colleague from McGill, Michael Meaney.

Encontrei Michael Meaney, um antigo colega na Universidade McGill.

And we were drinking a few beers,

Enquanto tomávamos umas cervejas,

and like scientists do,

ele, como os cientistas costumam fazer, me falou do seu trabalho.

he told me about his work.

And he told me that he is interested in how mother rats lick their pups

E me disse que estava interessado

em como as mães dos ratinhos lambem suas crias

after they were born.

logo que elas nascem.

And I was sitting there and saying,

Fiquei sentado ali pensando:

"This is where my tax dollars are wasted --

"Então é nisso que o dinheiro dos meus impostos é desperdiçado,"

(Laughter)

(Risos)

on this kind of soft science."

"nesse tipo de 'soft science'".

And he started telling me

E ele começou a me contar

that the rats, like humans,

que os ratos, tal como os seres humanos,

lick their pups in very different ways.

lambem suas crias de maneiras diferentes.

Some mothers do a lot of that,

Algumas mães lambem muito,

some mothers do very little,

outras, muito pouco,

and most are in between.

e a maior parte está na média.

But what's interesting about it

Mas o mais interessante

is when he follows these pups when they become adults --

é que, quando ele acompanha essas crias em sua vida adulta,

like, years in human life, long after their mother died.

como se fossem anos na vida humana,

muito depois das mães terem morrido,

They are completely different animals.

elas são animais completamente diferentes.

The animals that were licked and groomed heavily,

Os animais que foram muito lambidos e cuidados,

the high-licking and grooming,

muito lambidos e cuidados,

are not stressed.

não eram estressados,

They have different sexual behavior.

tinham um comportamento sexual diferente,

They have a different way of living

tinham um modo de vida diferente

than those that were not treated as intensively by their mothers.

daqueles que não foram tão bem tratados por suas mães.

So then I was thinking to myself:

Daí, pensei comigo:

Is this magic?

isso é mágica?

How does this work?

Como isso funciona?

As geneticists would like you to think,

Como os geneticistas gostam que a gente pense,

perhaps the mother had the "bad mother" gene

talvez a mãe tenha o gene da "mãe má",

that caused her pups to be stressful,

que faz com que suas crias sejam estressadas,

and then it was passed from generation to generation;

e que depois é repassado de geração em geração.

it's all determined by genetics.

É tudo determinado pela genética.

Or is it possible that something else is going on here?

Ou será possível que alguma outra coisa esteja acontecendo aqui?

In rats, we can ask this question and answer it.

Nos ratos, podemos fazer essa pergunta e respondê-la.

So what we did is a cross-fostering experiment.

Então, fizemos uma experiência de adoção cruzada.

You essentially separate the litter, the babies of this rat, at birth,

Distribuímos a ninhada, os filhotes de uma mesma ratazana, no nascimento,

to two kinds of fostering mothers --

para dois tipos de mães adotivas,

not the real mothers, but mothers that will take care of them:

não as mães biológicas, mas as que iam tomar conta deles:

high-licking mothers and low-licking mothers.

mães que lambiam muito, e mães que lambiam pouco.

And you can do the opposite with the low-licking pups.

Podemos fazer o contrário com as crias de mães que lambem pouco.

And the remarkable answer was,

E a resposta extraordinária foi

it wasn't important what gene you got from your mother.

que não fez diferença o gene recebido da mãe.

It was not the biological mother that defined this property of these rats.

Não foi a mãe biológica quem definiu a característica desses ratos.

It is the mother that took care of the pups.

Foi a mãe que tomou conta deles.

So how can this work?

Então, como é que isso funciona?

I am an a epigeneticist.

Sou um epigeneticista.

I am interested in how genes are marked

Estou interessado em como os genes são marcados quimicamente

by a chemical mark

during embryogenesis, during the time we're in the womb of our mothers,

durante a embriogênese, durante o tempo em que estamos no útero de nossa mãe,

and decide which gene will be expressed

a qual define quais os genes que são expressos, e em que tecidos.

in what tissue.

Different genes are expressed in the brain than in the liver and the eye.

Genes diferentes são expressos no cérebro, no fígado e nos olhos.

And we thought: Is it possible

E aí perguntamos: será possível

that the mother is somehow reprogramming the gene of her offspring

que a mãe esteja, de algum modo, reprogramando os genes das suas crias

through her behavior?

através do seu comportamento?

And we spent 10 years,

Pesquisamos durante dez anos

and we found that there is a cascade of biochemical events

e descobrimos que há uma série de acontecimentos bioquímicos

by which the licking and grooming of the mother, the care of the mother,

através dos quais as lambidas e os cuidados da mãe

is translated to biochemical signals

são traduzidos em sinais bioquímicos

that go into the nucleus and into the DNA

que entram no núcleo e no DNA

and program it differently.

e o programam de maneira diferente.

So now the animal can prepare itself for life:

Dessa forma, o animal pode se preparar para a vida.

Is life going to be harsh?

Ela vai ser complicada?

Is there going to be a lot of food?

Vai haver muita comida?

Are there going to be a lot of cats and snakes around,

Vai haver muitos gatos e cobras,

or will I live in an upper-class neighborhood

ou vou viver num bairro de classe alta

where all I have to do is behave well and proper,

onde tudo que tenho de fazer é me comportar bem

and that will gain me social acceptance?

para ser aceito socialmente?

And now one can think about how important that process can be

Podemos então pensar na importância desse processo

for our lives.

para a nossa vida.

We inherit our DNA from our ancestors.

Herdamos o DNA dos nossos antepassados.

The DNA is old.

O DNA é ancestral.

It evolved during evolution.

Ele evoluiu ao longo do tempo.

But it doesn't tell us if you are going to be born in Stockholm,

Mas ele não nos diz se vamos nascer em Estocolmo,

where the days are long in the summer and short in the winter,

onde os dias são longos no verão e curtos no inverno;

or in Ecuador,

ou no Equador,

where there's an equal number of hours for day and night all year round.

onde a noite e o dia possuem o mesmo número de horas, o ano todo.

And that has such an enormous [effect] on our physiology.

E isso tem um efeito enorme na nossa fisiologia.

So what we suggest is, perhaps what happens early in life,

O que sugerimos é que talvez o que acontece no início da vida,

those signals that come through the mother,

esses sinais que nos são enviados através da mãe,

tell the child what kind of social world you're going to be living in.

nos digam em que tipo de mundo social vamos viver.

It will be harsh, and you'd better be anxious and be stressful,

Se ele vai ser difícil, e é melhor sermos angustiados e estressados,

or it's going to be an easy world, and you have to be different.

ou se ele vai ser tranquilo, e temos de reagir diferente.

Is it going to be a world with a lot of light or little light?

Vai ser um mundo com muita ou pouca luz?

Is it going to be a world with a lot of food or little food?

Vai ser um mundo com muita ou pouca comida?

If there's no food around,

Se não tiver comida,

you'd better develop your brain to binge whenever you see a meal,

é melhor desenvolver o cérebro para comer muito quando há uma refeição,

or store every piece of food that you have as fat.

ou estocar toda comida possível que conseguirmos sob a forma de gordura.

So this is good.

Então isso é uma coisa boa.

Evolution has selected this

A evolução selecionou isso

to allow our fixed, old DNA to function in a dynamic way

para permitir que nosso DNA ancestral e imutável funcione de modo dinâmico

in new environments.

em ambientes novos.

But sometimes things can go wrong;

Mas, às vezes, as coisas podem dar errado.

for example, if you're born to a poor family

Por exemplo, podemos nascer numa família pobre,

and the signals are, "You better binge,

e os sinais são: "É melhor comer muito,

you better eat every piece of food you're going to encounter."

é melhor comer toda a comida disponível".

But now we humans and our brain have evolved,

Mas nós, seres humanos, e nosso cérebro evoluímos,

have changed evolution even faster.

e a evolução se tornou cada vez mais rápida.

Now you can buy McDonald's for one dollar.

Hoje podemos comprar um hambúrguer no McDonald's por apenas US$ 1.

And therefore, the preparation that we had by our mothers

E, consequentemente, a preparação recebida através da mãe

is turning out to be maladaptive.

ficou desajustada.

The same preparation that was supposed to protect us from hunger and famine

A mesma preparação que deveria nos proteger da fome e da escassez

is going to cause obesity,

vai nos causar obesidade,

cardiovascular problems and metabolic disease.

problemas cardiovasculares e doenças metabólicas.

So this concept that genes could be marked by our experience,

Essa ideia de que os genes podem ser marcados pela nossa experiência,

and especially the early life experience,

especialmente as primeiras experiências,

can provide us a unifying explanation

pode nos dar uma explicação consolidada

of both health and disease.

tanto sobre a saúde quanto a doença.

But is true only for rats?

Mas isso só vale para os ratos?

The problem is, we cannot test this in humans,

O problema é que não podemos testar isso nos seres humanos,

because ethically, we cannot administer child adversity in a random way.

porque eticamente não podemos colocar uma criança num ambiente adverso.

So if a poor child develops a certain property,

Se uma criança pobre desenvolve uma certa característica,

we don't know whether this is caused by poverty

não sabemos se isso é devido à pobreza

or whether poor people have bad genes.

ou se as pessoas pobres têm genes ruins.

So geneticists will try to tell you that poor people are poor

Os geneticistas vão tentar nos dizer que os pobres são pobres

because their genes make them poor.

porque seus genes os fazem pobres.

Epigeneticists will tell you

Os epigeneticistas vão nos dizer

poor people are in a bad environment or an impoverished environment

que os pobres vivem num ambiente ruim ou empobrecido

that creates that phenotype, that property.

que cria esse fenótipo, esse traço.

So we moved to look into our cousins, the monkeys.

Então, fomos checar isso nos nossos primos, os macacos.

My colleague, Stephen Suomi, has been rearing monkeys

Meu colega Stephen Suomi criou macacos de dois jeitos diferentes.

in two different ways:

randomly separated the monkey from the mother

Ele separou aleatoriamente um macaco de sua mãe

and reared her with a nurse

e o criou com uma ama

and surrogate motherhood conditions.

em condições de maternidade substituta.

So these monkeys didn't have a mother; they had a nurse.

Então, esses macacos não tiveram uma mãe; tiveram uma ama.

And other monkeys were reared with their normal, natural mothers.

Outros macacos foram criados com as suas mães biológicas.

And when they were old, they were completely different animals.

Quando cresceram, eram animais completamente diferentes.

The monkeys that had a mother did not care about alcohol,

Os macacos que tiveram mãe não demonstraram interesse pelo álcool,

they were not sexually aggressive.

não eram sexualmente agressivos.

The monkeys that didn't have a mother were aggressive, were stressed

Os macacos que não tiveram mãe eram agressivos e estressados

e eram alcoólatras.

and were alcoholics.

So we looked at their DNA early after birth, to see:

Observamos o seu DNA, logo depois do nascimento,

Is it possible that the mother is marking?

para ver: é possível que a mãe esteja marcando?

Is there a signature of the mother in the DNA of the offspring?

Haverá uma assinatura da mãe no DNA que passe para a descendência?

These are Day-14 monkeys,

Estes são macacos com 14 dias.

and what you see here is the modern way by which we study epigenetics.

E vemos aqui a forma moderna como estudamos a epigenética.

We can now map those chemical marks, which we call methylation marks,

Podemos hoje mapear esses marcadores químicos,

que chamamos marcadores de metilação, no DNA.

on DNA at a single nucleotide resolution.

Com a resolução de um único nucleotídeo,

We can map the entire genome.

podemos mapear todo o genoma.

We can now compare the monkey that had a mother or not.

Podemos comparar o macaco que teve mãe com o que não teve.

And here's a visual presentation of this.

Esta é uma apresentação visual disso,

What you see is the genes that got more methylated are red.

em que vemos os genes que foram mais metilados em vermelho.

The genes that got less methylated are green.

E os genes menos metilados em verde.

You can see many genes are changing,

Podem ver que muitos genes estão mudando,

because not having a mother is not just one thing --

porque não ter mãe não é um detalhe; simplesmente afeta tudo,

it affects the whole way;

it sends signals about the whole way your world is going to look

isso sinaliza como vai ser o mundo

when you become an adult.

quando nos tornarmos adultos.

And you can see the two groups of monkeys

Podemos ver os dois grupos de macacos

extremely well-separated from each other.

extremamente bem separados uns dos outros.

How early does this develop?

Quão cedo isso se desenvolve?

These monkeys already didn't see their mothers,

Esses macacos não viram as suas mães,

so they had a social experience.

assim tiveram uma experiência social.

Do we sense our social status, even at the moment of birth?

Sentimos o nosso estatuto social, mesmo no momento do parto?

So in this experiment, we took placentas of monkeys

Nessa experiência, pegamos placentas de macacos

that had different social status.

de status sociais diferentes.

What's interesting about social rank is that across all living beings,

O que é interessante na classificação social é que todos os seres vivos

they will structure themselves by hierarchy.

se estruturam hierarquicamente.

Monkey number one is the boss;

O macaco número um é o chefe,

monkey number four is the peon.

o macaco número quatro é o peão.

You put four monkeys in a cage,

Se pusermos quatro macacos numa jaula,

there will always be a boss and always be a peon.

haverá sempre um chefe e um peão.

And what's interesting is that the monkey number one

O que é interessante é que o macaco número um

is much healthier than monkey number four.

é muito mais saudável do que o número quatro.

And if you put them in a cage,

E, se os pusermos numa jaula,

monkey number one will not eat as much.

o macaco número um não vai comer muito.

Monkey number four will eat [a lot].

O macaco número quatro vai comer muito.

And what you see here in this methylation mapping,

E vemos aqui neste mapeamento da metilação

a dramatic separation at birth

uma separação drástica no nascimento

dos animais que tinham um elevado status social

of the animals that had a high social status

versus the animals that did not have a high status.

em comparação com os animais que não o tinham.

So we are born already knowing the social information,

Então, nascemos já com conhecimento de informações sociais,

and that social information is not bad or good,

e essas informações sociais não são boas ou más,

it just prepares us for life,

apenas nos preparam para a vida,

because we have to program our biology differently

porque temos de programar a nossa biologia de modo diferente

if we are in the high or the low social status.

dependendo de nosso status social.

But how can you study this in humans?

Mas como podemos estudar isso nos seres humanos?

We can't do experiments, we can't administer adversity to humans.

Não podemos fazer experiências, colocá-los em ambientes adversos.

But God does experiments with humans,

Mas Deus faz experiências com os seres humanos,

and it's called natural disasters.

as quais chamamos de desastres naturais.

One of the hardest natural disasters in Canadian history

Um dos piores desastres naturais na história do Canadá

happened in my province of Quebec.

aconteceu na minha terra, Quebec.

It's the ice storm of 1998.

Foi a nevasca de 1998.

We lost our entire electrical grid because of an ice storm

Perdemos toda a rede elétrica devido à tempestade

when the temperatures were, in the dead of winter in Quebec,

quando as temperaturas eram, em pleno inverno no Quebec,

minus 20 to minus 30.

entre 20 a 30 graus Celsius negativos.

And there were pregnant mothers during that time.

E havia mulheres grávidas nesse período.

And my colleague Suzanne King followed the children of these mothers

A minha colega Suzanne King acompanhou os filhos dessas mães

for 15 years.

durante 15 anos.

And what happened was, that as the stress increased --

O que aconteceu foi que, à medida que o estresse aumentou

and here we had objective measures of stress:

-- tínhamos medidas objetivas do estresse:

How long were you without power? Where did you spend your time?

quanto tempo ficaram sem electricidade, onde passaram o tempo,

Was it in your mother-in-law's apartment or in some posh country home?

se foi no apartamento da sogra ou numa casa luxuosa no campo

So all of these added up to a social stress scale,

- tudo isso somado à escala do estresse social

and you can ask the question:

nos permitiu perguntar: como estavam essas crianças?

How did the children look?

And it appears that as stress increases,

Parece que, à medida que o estresse aumentou,

the children develop more autism,

as crianças desenvolveram mais autismo,

they develop more metabolic diseases

mais doenças metabólicas

and they develop more autoimmune diseases.

e mais doenças autoimunes.

We would map the methylation state,

Fizemos o mapeamento do estado de metilação,

and again, you see the green genes becoming red as stress increases,

e vimos de novo os genes verdes tornando-se vermelhos

à medida que o estresse aumentou,

the red genes becoming green as stress increases,

os genes vermelhos tornando-se verdes à medida que o estresse aumentou,

an entire rearrangement of the genome in response to stress.

um total rearranjo do genoma, em resposta ao estresse.

So if we can program genes,

Assim, se conseguimos programar os genes,

if we are not just the slaves of the history of our genes,

se não somos apenas escravos da história dos nossos genes,

that they could be programmed, can we deprogram them?

que podem ser programados, será que podemos desprogramá-los?

Because epigenetic causes can cause diseases like cancer,

Porque as causas epigenéticas podem resultar em doenças como o câncer,

metabolic disease

doenças metabólicas

and mental health diseases.

e doenças mentais.

Let's talk about cocaine addiction.

Vamos falar do vício da cocaína.

Cocaine addiction is a terrible situation

O vício da cocaína é uma situação terrível

that can lead to death and to loss of human life.

que pode levar à morte e à perda de vidas humanas.

We asked the question:

Perguntamos:

Can we reprogram the addicted brain

podemos reprogramar um cérebro viciado

to make that animal not addicted anymore?

para fazer com que esse animal deixe de ser viciado?

We used a cocaine addiction model

Usamos um modelo viciado em cocaína

that recapitulates what happens in humans.

para reconstituir o que acontece com nos humanos.

In humans, you're in high school,

Estamos na escola secundária,

some friends suggest you use some cocaine,

alguns amigos sugerem usar cocaína.

you take cocaine, nothing happens.

Usamos cocaína e nada acontece.

Months pass by, something reminds you of what happened the first time,

Passam-se meses, algo nos faz lembrar o que aconteceu na primeira vez,

a pusher pushes cocaine,

um traficante nos vende cocaína, ficamos viciados, e nossa vida muda.

and you become addicted and your life has changed.

In rats, we do the same thing.

Nos ratos, fazemos o mesmo.

My colleague, Gal Yadid,

O meu colega Gal Yadid habitua os animais à cocaína

he trains the animals to get used to cocaine,

then for one month, no cocaine.

e, depois, durante um mês, não há cocaína.

Then he reminds them of the party when they saw the cocaine the first time

Depois ele lembra a eles a festa quando viram a cocaína pela primeira vez,

através de sinais: as cores da jaula quando viram a cocaína.

by cue, the colors of the cage when they saw cocaine.

And they go crazy.

E eles vão à loucura.

They will press the lever to get cocaine

Pressionam a alavanca para terem cocaína até morrerem.

until they die.

We first determined that the difference between these animals

Primeiro, determinamos que a diferença entre esses animais

is that during that time when nothing happens,

é que, durante o tempo em que nada acontece,

there's no cocaine around,

sem cocaína por perto,

their epigenome is rearranged.

o seu epigenoma é rearranjado,

Their genes are re-marked in a different way,

seus genes são remarcados de modo diferente

and when the cue comes, their genome is ready

e, quando o sinal aparece, o seu genoma está pronto

to develop this addictive phenotype.

para desenvolver esse fenótipo viciante.

So we treated these animals with drugs that either increase DNA methylation,

Assim, tratamos esses animais com drogas

que ou aumentam a metilação do DNA, que era o marcador epigenético procurado,

which was the epigenetic marker to look at,

or decrease epigenetic markings.

ou diminuíam as marcações epigenéticas.

And we found that if we increased methylation,

Descobrimos que, se aumentássemos a metilação,

these animals go even crazier.

esses animais ficavam ainda mais loucos, ficam mais alucinados por cocaína.

They become more craving for cocaine.

But if we reduce the DNA methylation,

Mas, se reduzíssemos a metilação do DNA,

the animals are not addicted anymore.

esses animais deixavam de ser viciados.

We have reprogrammed them.

Nós os reprogramamos.

And a fundamental difference between an epigenetic drug

Uma diferença fundamental entre uma droga epigenética

and any other drug

e qualquer outra droga

is that with epigenetic drugs,

é que, nas drogas epigenéticas,

we essentially remove the signs of experience,

basicamente removemos os sinais da experiência,

and once they're gone,

e, uma vez que desapareçam,

they will not come back unless you have the same experience.

não voltam, a não ser que ocorra a mesma experiência.

The animal now is reprogrammed.

Agora o animal está reprogramado.

So when we visited the animals 30 days, 60 days later,

Quando visitamos os animais 30 dias, 60 dias depois,

which is in human terms many years of life,

o que, em termos humanos, são muitos anos de vida,

they were still not addicted -- by a single epigenetic treatment.

continuavam sem o vício, através de um único tratamento epigenético.

So what did we learn about DNA?

Então, o que aprendemos sobre o DNA?

DNA is not just a sequence of letters;

O DNA não é apenas uma sequência de letras,

it's not just a script.

não é apenas um roteiro.

DNA is a dynamic movie.

O DNA é um filme dinâmico.

Our experiences are being written into this movie, which is interactive.

Nossas experiências estão sendo escritas nesse filme, que é interativo.

You're, like, watching a movie of your life, with the DNA,

Estamos vendo o filme da nossa vida, com o DNA,

with your remote control.

com o nosso controle remoto.

You can remove an actor and add an actor.

Podemos remover ou adicionar um ator.

And so you have, in spite of the deterministic nature of genetics,

E, apesar da natureza determinista da genética,

you have control of the way your genes look,

temos controle sobre como são nossos genes.

and this has a tremendous optimistic message

E essa é uma mensagem tremendamente otimista

for the ability to now encounter some of the deadly diseases

no que se refere à capacidade de abordarmos algumas doenças mortais

like cancer, mental health,

como o câncer, as doenças mentais,

with a new approach,

com uma abordagem nova,

looking at them as maladaptation.

vendo-as como uma má adaptação.

And if we can epigenetically intervene,

E, se conseguirmos intervir epigeneticamente,

[we can] reverse the movie by removing an actor

podemos reverter o filme removendo um ator

and setting up a new narrative.

e construir uma nova narrativa.

So what I told you today is,

O que lhes contei hoje foi:

our DNA is really combined of two components,

o nosso DNA é formado por dois componentes,

two layers of information.

duas camadas de informação.

One layer of information is old,

Uma das camadas de informação é ancestral,

evolved from millions of years of evolution.

evoluiu ao longo de milhões de anos.

It is fixed and very hard to change.

É fixa e muito difícil de alterar.

The other layer of information is the epigenetic layer,

A outra camada de informação é a camada epigenética,

which is open and dynamic

que é aberta e dinâmica,

and sets up a narrative that is interactive,

e tem uma narrativa interativa,

that allows us to control, to a large extent, our destiny,

que nos permite controlar,

em grande medida, nosso destino,

to help the destiny of our children

para ajudar o destino das nossas crianças

and to hopefully conquer disease

e para, esperamos, vencer a doença

and serious health challenges

e os graves desafios da saúde

that have plagued humankind for a long time.

que atormentam a humanidade, faz muito tempo.

So even though we are determined

Mesmo que sejamos determinados pelos nossos genes,

by our genes,

we have a degree of freedom

temos um grau de liberdade

that can set up our life to a life of responsibility.

que pode configurar a nossa vida como uma vida de responsabilidade.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)