Цифровое изображение X и Y хромосом человека. Фото: Yuichiro Chino / Getty Images
Как пишет Le Monde, гипотеза о «токсическом воздействии» Y-хромосомы основывается на фактах о том, что у подавляющего большинства млекопитающих (львы, азиатские слоны, касатки и др.) XX-особи (самки) живут в среднем дольше, чем XY-особи (самцы).
Среди людей женщины также живут в среднем на 7% дольше мужчин. Кроме этого, ученые заметили, что разница в продолжительности жизни между самцами и самками более заметна у видов с более длинной Y-хромосомой.
Y-хромосома, или, как ее еще называют, мужская хромосома, в ходе эволюции накопила повторяющиеся последовательности ДНК и постепенно сократилась. Но эти повторяющиеся последовательности также очень мобильны: они могут мигрировать и внедряться в другое место клеточного генома. Если их исходным пунктом является важный ген, то они могут повлиять на его функционирование.
Ученые обнаружили, что в начале жизни мужского индивида эти повторяющиеся последовательности подавляются маленькими химическими соединениями, которые присоединяются к белку, соединенному с ДНК. Но по мере того, как этот индивид стареет, такие «отметины» исчезают, снимая подавление. Это могло бы объяснить возникновение клеточных повреждений во время старения, а следовательно, и «токсический эффект» Y, связанный с возрастом.
Никакого воздействия на дрозофилу
Однако это предположение никогда не проверялось экспериментально. Поэтому команда ученых из Института биологии Валроз Университета Лазурного Берега в Ницце провела исследование на плодовой мухе (Drosophila melanogaster). Известно, что самки (XX) этой мухи живут на 10% дольше самцов (XY).
С помощью генетических ножниц исследователи получили ткани и линии самцов дрозофил, которые обладают или не обладают Y-хромосомами разного размера.
В результате они заметили, что изменение количества или размера Y не оказало никакого влияния на продолжительность жизни этих мух. Такой результат опровергает гипотезу токсичной Y-хромосомы, по крайней мере, у дрозофил.
Но если тезис о токсичности y неправильный, то почему женщины живут дольше? Вопрос остается открытым. Ученые считают, что необходимо проверить полученный результат на других видах, так как известно, что плацентарные млекопитающие имеют систему определения пола, основанную на X– и Y-хромосомах, которая заметно отличается от сходной у мух.
Роль в риске раковых заболеваний
Известно, что с возрастом определенные соматические клетки у мужчин имеют тенденцию естественным образом терять Y-хромосому. Но, как показывают результаты двух исследований, влияние этой потери на риск развития двух агрессивных видов рака у мужчин контрастирует.
При раке мочевого пузыря мужская хромосома, по-видимому, играет защитную роль, тогда как при раке толстой кишки она вредит.
Согласно первому исследованию команды из Медицинского центра Сидарс-Синай в Лос-Анджелесе, полная потеря (спонтанная, либо полученная с помощью генетических ножниц) Y-хромосомы в клетках при раке мочевого пузыря человека увеличивает агрессивность болезни.
Кроме того, иммунные клетки, которые окружают опухоли и потеряли свой Y, чаще бездействуют. Восстановить действие таких клеток у мышей помогло терапевтическое антитело (так называемая иммунотерапия анти-PD1 препаратами).
Ученые полагают, что у людей с помощью иммунотерапии можно будет активизировать клетки, потерявшие Y-хромосому, и добиться положительного эффекта лечения в от 10% до 40% случаев рака мочевого пузыря.
Второе исследование, проведенное командой ученых из Техасского университета, результаты которого опубликованы в журнале Nature, было посвящено раку толстой кишки. Оно показало, что особый ген Y-хромосомы (названный KDM5D) увеличивает у мышей риск метастатического распространения этого вида рака. Данный ген ослабляет связи между раковыми клетками, помогая им отделяться друг от друга и распространяться по всему организму.
Но если его удалить, то раковые клетки становятся менее инвазивными и лучше распознаются иммунной системой.
Что с другими заболеваниями?
Если раньше многие исследования были сконцентрированы на количестве копий и вариантов гена мужской хромосомы, отвечающего за фертильность, то сейчас ученые поняли, что
роль Y-хромосомы для здоровья человека распространяется и на многие другие случаи, такие как развитие рака, болезнь Альцгеймера и сердечно-сосудистые заболевания, включая инфаркт миокарда и инсульт.
Однако такие выводы требуют уточнения. И в этом должна помочь полная расшифровка последовательности Y-хромосомы, об успешности которой недавно сообщили ученые.
Читайте еще:
Китай сидит на золотой жиле генетических данных и не хочет делиться
Британский ученый предсказал время исчезновения мужского пола у людей
Генетика будущего: технологии уже позволяют изменить зиготу как угодно
