表观遗传学是生物医学伦理学和环境伦理学之间的桥梁吗?
纳入环境因素和生活方式及其对健康的影响代表了寻找疾病预测模型的范式转变。表观遗传学是否为个体预测模型向集体预测模型的转变提供了科学基础?个体水平的分子改变是研究的目标，还是相反，将一组个体聚集在一起的环境因素是主要目标?这些由表观遗传学领域产生的问题重新打开了健康领域伦理思想流派之间的旧二分法:生物医学伦理学和环境伦理学[67]。生物医学伦理学主要代表北美的方法，围绕着比彻姆和柴尔德里斯的生物伦理学原则[68]发展，主要关注在医疗保健、生物医学研究领域和在医学中使用新生物技术的重要伦理困境。环境伦理学关注人类活动(包括健康)与环境或社会、经济和文化背景之间的关系问题[69]。表观遗传学作为人类基因表达变化与所处的内外环境条件之间的分子解释，为生物伦理学的两种概念的整合提供了一个很好的机会。
环境暴露和个人习惯并不能平等地影响所有人群，这违反了生物伦理学中的分配正义原则。通常，最脆弱的人口恰恰是那些生活在最不利的环境条件下，并没有多少经济和文化资源来减轻不利因素的不利影响的人。举个例子，工业产生的污染往往被运送到远离其发生的地理位置[69]。因此，受污染影响的人口与产生污染的人口并不一致。如果当地人口没有克服这一问题的基础设施(例如，对受污染的水进行解毒)，那么对最脆弱的人群就会造成明显的伤害，因为他们承受着不公平的风险分配，可能会改变他们的表观基因组并恶化他们的健康。鉴于促进医疗保健的紧迫重要性，我们设想表观遗传机制应纳入对健康不平等的社会决定因素的更广泛讨论。
目前表观遗传学带来的伦理和社会挑战
表观遗传学研究的局限性
基于上述讨论的所有问题，很明显，疾病预测背景下的表观遗传研究开启了新的(或加强了旧的)伦理、法律和社会问题。这代表了一个场景作为讨论的起点;然而，一些争论的问题是探索性的，因为表观遗传学研究中的特定障碍仍然需要克服(图1)，然后才能在伦理、法律和社会讨论中从理论维度发展到实践维度[70,71]。
因果关系是表观遗传学研究中的致命弱点。文献中充满了表观遗传改变和疾病状态之间的临床前相关性;然而，在大多数情况下，我们对这一关联是否对于确定疾病的因果关系至关重要知之甚少。抑癌基因启动子甲基化是否影响细胞增殖?或者相反，致癌特性的获得是启动子甲基化的触发因素吗?毫无疑问，临床表观遗传学的一个巨大挑战是区分因果变化(所谓的驱动因素)和偶然出现但对转化的表型本身没有贡献的变化(所谓的乘客)。当与环境因素或生活习惯相关时，这种因果关系就变得更加复杂。吸烟不仅在一代人中与表观遗传改变和呼吸系统疾病(如慢性阻塞性肺疾病或哮喘)或神经发育障碍(如儿童注意力缺陷/多动障碍)风险增加相关，而且还与跨代遗传相关[72,73]。然而，涉及不同人类队列的研究无法得出吸烟、甲基化和疾病输出之间存在因果关联的结论[72]。是否存在其他影响因素?甲基化水平是否也受到饮食、当地污染物或研究参与者年龄的影响?DNA甲基化水平是否受到细胞类型的影响?
为了解决部分这些问题和解决基础研究中的表观遗传因果关系，两种主要策略正在开发中。一方面，需要考虑数据集成工具[74,75]。毫无疑问，以一种独特的表观遗传修饰为中心的表观遗传学研究无法提供大多数生物过程的全面功能视图，需要将多种表观遗传标记结合到生物医学研究中来阐述更接近体内的场景。不仅如此，-组学整合(即转录组学、基因组学、表观基因组学和蛋白质组学)有助于概述表观遗传状态的功能作用。分子数据整合将取决于设计合适的方法来标准化、注释和协调表观遗传数据，以及优化计算和机器学习方法[76]。另一方面，阐明表观遗传学在疾病中的功能意义可以利用表观遗传学编辑工具(例如基于CRISPR-dCAs9技术)[77]。通过这些工具，可以修改特定位点的表观遗传标记，以创建染色质环境[78]。通过这样做，表观遗传编辑可以利用细胞和动物模型确定表观遗传扰动的功能效应，而不是通过计算方法推断出的线索。
同样重要的是，要确定“健康”表观基因组的含义有多难。表观遗传变异为生物适应环境(内部或外部)刺激提供了优势。这种自然的表观遗传适应不应与显示在疾病中起因果作用的表观遗传变化混淆。此外，“参考”表观基因组的建立意味着获得关于细胞类型异质性[79]和与发育阶段相关的自然变异的知识，也就是说，理解表观基因组在人类细胞分化和发育过程中的正常动态[80]。在将道德表观遗传责任归因于自愿生活方式或环境暴露之前，应解决这些问题以及开发人类模型等其他问题。
来源：https://doi.org/10.1186/s13148-022-01263-1
