Hugo และ Ross Turner เป็นคู่แฝดที่กล้าหาญ กำลังเดินทางไปยังเกาะกรีนแลนด์. หนึ่งในนั้นคือ Ross กำลังใช้อุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกแบบเดียวกันกับที่ Ernest Shackleton 100 ใช้เมื่อหลายปีก่อนในการสำรวจ Endurance อันโด่งดังของเขาสู่ Antarctica เขามีอาหารจานด่วนในการสำรวจขั้วโลกในศตวรรษที่ 20 ต้นศตวรรษที่สิบและดึงสไตล์เลื่อนของ 1900s

ในอีกทางหนึ่ง Hugo ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุดที่มีให้สำหรับนักสำรวจในปัจจุบัน พวกเขาทั้งสองจะได้สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ขั้วโลกเหนือแตกต่างกันมาก ผลที่มันจะมีต่อร่างกายของพวกเขาซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันคือหัวใจของการวิจัยเพื่อระบุว่าโรคต่าง ๆ พัฒนาขึ้นอย่างไรและบทบาทของยีนและวิถีชีวิตของเราในการก่อให้เกิดโรคเหล่านั้น

การทดลองวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

ฝาแฝดให้ทดลองทางธรรมชาติที่ไม่ซ้ำกันสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฝาแฝดเหมือนแบ่งปัน 100% ของยีนและฝาแฝดไม่เหมือนหุ้น 50% ของพวกเขา ผ่านการเปรียบเทียบความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันระหว่างพวกเขาเราสามารถระบุว่าโรคที่เกิดจากการบกพร่องทางพันธุกรรมหรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

หากเราพบว่าคู่แฝดที่เหมือนกันมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคหรือลักษณะนิสัยมากกว่าคู่แฝดที่ไม่เหมือนกันแล้วโรคนี้มีแนวโน้มที่จะมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตามหากฝาแฝดที่เหมือนกันของเรานั้นไม่เหมือนกันมากไปกว่าฝาแฝดที่ไม่เหมือนกันของเราก็มีแนวโน้มว่าโรคนี้จะเกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือวิถีชีวิต

กรมวิจัยทวินเป็นเจ้าภาพให้ TwinsUK ซึ่งเป็นรีจิสตรีคู่แฝดที่ใหญ่ที่สุดในสหราชอาณาจักรและได้รวบรวมข้อมูลมากมายจากอาสาสมัครคู่มากกว่า 21 ปีจากการเยี่ยมชมคลินิกและแบบสอบถามโดยละเอียด สิ่งนี้ทำให้เราสามารถดูพันธุศาสตร์ฝาแฝดของเรา epigenetics และ ไส้ Microbiome. ข้อมูลนี้จะกว้างขวางมากกว่าลักษณะ 6,000 ช่วยให้เราสามารถระบุบทบาทที่วิถีชีวิตและพันธุศาสตร์ของเราเล่นในหลายโรคเช่นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โรคหัวใจและโรคข้อเข่าเสื่อม

ยีนกับสภาพแวดล้อม

วิทยาศาสตร์ได้มาถึงจุดสำคัญในการกำหนดว่าสุขภาพของมนุษย์จะถูกกำหนดโดยการแต่งหน้าทางพันธุกรรมหรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมของเรา ก่อนหน้านี้ชุมชนถูกแบ่งออก: ค่ายหนึ่งเชื่อมั่นอย่างยิ่งว่า พันธุศาสตร์เป็นคำตอบของโรคทั้งหมดของเราในขณะที่คนอื่น ๆ รู้สึกว่ามันคือทั้งหมดที่จะทำอย่างไรกับเรา สภาพแวดล้อมและการดำเนินชีวิต. อย่างไรก็ตามเมื่อไม่นานมานี้ค่าย epigenetic แห่งที่สามได้แสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมและการดำเนินชีวิตของเราสามารถเปลี่ยนวิธีการทำงานของยีนของเราและส่งผลต่อสุขภาพและอายุของเราได้อย่างไร

การเปลี่ยนแปลง Epigenetic เกิดขึ้นอย่างมากที่สุดในครรภ์และในวัยเด็ก พวกเขามีบทบาทสำคัญในการเปิดและปิดยีนที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้เราเติบโตและ การพัฒนาอย่างเหมาะสม. การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะช้าลงเมื่อเราเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทุก ๆ ปีในเนื้อเยื่อของเราเท่านั้น แต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไลฟ์สไตล์ของเรามีผลต่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นการสูบบุหรี่อาจทำให้แท็กสารเคมีเหล่านี้จับกับ DNA ของเราและเปิดและปิดยีนทำให้เรามีแนวโน้มที่จะเป็นโรคเช่น โรคมะเร็ง.

เราสามารถดูฝาแฝดที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน แต่มีเพียงหนึ่งสัญญาที่เป็นโรค (เช่นเบาหวานประเภท 2) เพื่อ ดูความแตกต่างของ epigenetic ที่มีอยู่ ในระยะถึงการพัฒนาของและหลังการโจมตีของโรค

นอกจากนี้เรายังเริ่มเข้าใจบทบาทของลำไส้ของเราที่เรียกว่าอวัยวะที่ถูกลืมซึ่งมีต่อสุขภาพของเรา เรามีแบคทีเรียเป็นล้านล้านภายในลำไส้ของเราซึ่งทั้งหมดนี้สามารถมีน้ำหนักร่วมกันได้ สองกิโลกรัม. แบคทีเรียเหล่านี้มีวิวัฒนาการกับเราและมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของเรา ช่วยให้เราย่อยอาหารของเราและทำให้เราแข็งแรง

การศึกษาฝาแฝดสามารถช่วยให้เราเข้าใจวิธีการปรากฏตัวของเชื้อแบคทีเรียบางอย่างหรือมีสัดส่วนที่ไม่ถูกต้องของเชื้อแบคทีเรียที่มีความเกี่ยวข้องกับโรครวมทั้ง โรคอ้วนและโรคเบาหวาน. ขณะนี้เรากำลังรวบรวมตัวอย่างอุจจาระใน 5,000 ของฝาแฝดของเราและด้วยความมั่งคั่งของข้อมูลที่เรามีต่อวิถีชีวิตและพันธุศาสตร์ของพวกเขาสิ่งนี้จะช่วยให้เราตรวจสอบบทบาทที่จุลินทรีย์ในลำไส้ของเรามีต่อทั้งสุขภาพและโรค

โครงการขั้วโลก

Hugo และ Ross ได้อนุญาตให้เรารวบรวมตัวอย่างทางชีวภาพและข้อมูลการใช้ชีวิตมากมายก่อนและหลังการเดินทางของกรีนแลนด์ เหล่านี้รวมถึงส่วนสูง, น้ำหนัก, ความดันโลหิต, ไขมันและมวลกล้ามเนื้อ, ความหนาแน่นของกระดูก, การทดสอบเลือดที่หลากหลาย, ตัวอย่างเลือดดีเอ็นเอเพื่อให้เราสามารถดูการเปลี่ยนแปลง epigenetic ใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นและตัวอย่างอุจจาระสำหรับการทำความเข้าใจ กล้า การเปรียบเทียบผลลัพธ์เหล่านี้ก่อนที่จะเริ่มการฝึกอบรมทันทีก่อนที่พวกเขาจะเริ่มการเดินทางและเมื่อพวกเขากลับมาเราจะได้รับแนวคิดที่ดีว่าสภาพแวดล้อมมีผลกระทบต่อพวกเขาทั้งสองอย่างไร

เนื่องจาก Hugo และ Ross เป็นฝาแฝดเหมือนกันและแบ่งปัน 100% ของ DNA ของพวกเขาความแตกต่างใด ๆ ที่เราเห็นระหว่างผลลัพธ์ของพวกเขาในตอนท้ายของการวิจัยที่เราสามารถสันนิษฐานได้นั้นส่วนใหญ่มาจากการสัมผัสสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน ไม่ว่าเราจะเห็นว่า Ross ได้รับความเดือดร้อนมากขึ้นจากการใช้อุปกรณ์และบทบัญญัติที่ซับซ้อนน้อยกว่าฮิวโก้หรือไม่ แต่เราก็ตื่นเต้นที่จะได้มีส่วนร่วมในการทดสอบที่เป็นเอกลักษณ์และสุดขีดของยีนเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมและเข้าใจการทำงานร่วมกันระหว่างปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและพันธุกรรมในโรคและสุขภาพ

บทความนี้เดิมปรากฏบน สนทนา

เกี่ยวกับผู้เขียน

Kirsten Ward เป็นผู้จัดการโครงการ EpiTwin ที่ King's College London โครงการนี้เป็นความร่วมมือกับสถาบันปักกิ่งจีโนมิกส์ (BGI) ในการดูดีเอ็นเอที่ได้จากเลือดเต็มรูปแบบสำหรับฝาแฝดและเปรียบเทียบกับรูปแบบในคู่แฝดของพวกเขา การศึกษาแบบคู่มักจะเน้นที่ความคล้ายคลึงกันระหว่างฝาแฝด แต่สำหรับจุดประสงค์ของโครงการนี้เราจะเน้นความแตกต่างระหว่างฝาแฝด ในขั้นต้นทีมงานจะมุ่งเน้นไปที่โรคอ้วนโรคเบาหวานโรคภูมิแพ้โรคหัวใจโรคกระดูกพรุนและอายุยืน