Недавно проведенные исследования схем метилирования ДНК у больных людей, переживших Голландскую голодную зиму, показали изменения в ключевых генах, участвующих в процессе метаболизма. Несмотря на то, что обнаруженную взаимосвязь нельзя с полным правом назвать причинно-следственным фактором, полученные данные согласуются с мнением, что недостаточное питание в ранний период развития меняет эпигенетический профиль ключевых для метаболизма генов[37].
Важно учитывать, что даже у поколения, пережившего Голландскую голодную зиму, наблюдаемые явления не носят глобального характера. Далеко не каждый человек, чья мать недостаточно питалась в начале беременности, страдает ожирением. Когда ученые исследовали эту группу, то, что они обнаружили, справедливо было бы назвать повышенной вероятностью склонности к полноте во взрослом возрасте. И это снова согласуется с моделью, в которой случайная эпигенетическая вариативность, генотипы индивидуумов, условия среды на ранних этапах развития и реакции генов и клеток на окружающую среду сплетаются в одно огромное и сложное — и пока не поддающееся расшифровке полностью — уравнение.
Сильное недоедание — не единственный фактор, оказывающий на плод влияние, которое может сохраняться на протяжении всей жизни. Чрезмерное потребление алкоголя во время беременности является главной причиной врожденных пороков и умственной отсталости (плодный алкогольный синдром) в странах Запада[38]. Эмма Уайтло проводила эксперименты на мышах агути, пытаясь определить, способен ли алкоголь изменить эпигенетические модификации в мышиной модели плодного алкогольного синдрома. Как мы уже видели, экспрессия гена Avy эпигенетически контролируется через ДНК-метилирование ретротранспозона. Любой стимулятор, вносящий изменения в ДНК-метилирование ретротранспозона, меняет и экспрессию гена Аvу. Это влияет на окрас шерсти. В данной модели цвет шерсти становится индикатором, сигнализирующим об изменениях в эпигенетических модификациях.
Беременным мышам был обеспечен неограниченный доступ к алкоголю. Цвет шерсти мышат, родившихся у потреблявших алкоголь матерей, сравнивался с окрасом тех новорожденных мышек, чьи матери были лишены подобной возможности. Как и предполагалось, распределение окраса шерсти и уровни ДНК-метилирования ретротранспозона у представителей этих двух групп оказались различными. Эти результаты подтвердили, что алкоголь спровоцировал изменение эпигенетических модификаций у мышей. Нарушения эпигенетического программирования развития способны стать причиной, по меньшей мере, некоторых негативно отражающихся на здоровье и сохраняющихся на всю жизнь симптомов плодного алкогольного синдрома у детей, матери которых во время беременности злоупотребляли алкоголем.
Бисфенол А — химическое соединение, используемое в производстве поликарбонатных пластмасс. Добавки бисфенола А в пищу мышам агути привели к изменениям в распределении окраса шерсти, что стало следствием влияния этого соединения на программу развития через эпигенетические механизмы. В 2011 году Европейский Союз запретил применять бисфенол А в производстве бутылочек для детского питания.
Раннее программирование также может быть и одной из причин, по которым очень сложно идентифицировать воздействие факторов окружающей среды, вызывающих некоторые хронические заболевания у человека. Если мы станем изучать пару М3 близнецов, различающихся по определенному фенотипу например рассеянному склерозу, то нам будет практически невозможно идентифицировать вероятную причину этой болезни, обусловленную средой. Может быть, все дело в том, что одному из близнецов просто очень не повезло со случайными эпигенетическими флуктуациями, которые устанавливали определенные ключевые схемы экспрессии генов на самой заре его существования. Ученые сейчас занимаются составлением карт распределения эпигенетических изменений у конкордантных (схожих) и дискордантных (различающихся) М3 близнецов при целом ряде заболеваний, пытаясь определить модификации гистонов или ДНК, соответствующие наличию или отсутствию того или иного заболевания.