Гены мужчин и женщин: обзор различий в здоровье и болезнях

Мужчины и женщины имеют практически идентичные геномы. Различия заключаются лишь в небольшом количестве генов на половых хромосомах X и Y. Однако экспрессия генов — их активность в клетках и тканях — создает фундаментальные различия между полами.

Эти различия влияют не только на внешний вид, но и на риск, частоту, распространенность, тяжесть и возраст начала многих заболеваний, включая рак, аутоиммунные расстройства, сердечно-сосудистые и неврологические болезни.

Исследования показывают, что половые различия в экспрессии генов наблюдаются в различных тканях (печень, сердце, мозг). Большинство таких различий возникают из-за разной экспрессии аутосомных генов, общих для обоих полов, а не из-за генов половых хромосом или половых гормонов.

Понимание этих различий может привести к улучшению диагностики и лечения многих болезней.

В новой статье в разделе PERSPECTIVES журнала Science Мелисса Уилсон рассматривает современные исследования паттернов половых различий в экспрессии генов и указывает на смещения в выборке популяций, включенных в такие исследования.

"Одна из самых поразительных вещей в этом всестороннем исследовании половых различий, — говорит Уилсон, — заключается в том, что, хотя совокупные различия охватывают весь геном и влияют на здоровье, каждый отдельный ген сильно варьируется у разных людей".

Десять лет назад консорциум Genotype-Tissue Expression (GTEx) начал изучать влияние вариаций ДНК на экспрессию генов в различных человеческих тканях. Новые данные, обсуждаемые в обзоре, показывают, что половые различия в экспрессии генов встречаются гораздо чаще, чем считалось: более трети всех генов демонстрируют полово-зависимую экспрессию хотя бы в одной ткани.

Эти различия характерны для всех млекопитающих. Их развитие, вероятно, направлялось естественным отбором. Например, появление плацентарных млекопитающих около 90 миллионов лет назад могло привести к различиям в иммунной функции между полами.

Это эволюционное наследие проявляется сегодня в виде более высоких показателей аутоиммунных заболеваний у женщин и повышенной частоты онкологических заболеваний у мужчин.

Несмотря на важность, половые различия в экспрессии генов стали серьезно изучаться лишь недавно. Исторически многие генетические исследования проводились с участием белых мужчин среднего возраста, что давало неполную картину.

Такие исследования часто не учитывали половые различия при планировании и анализе, что искажало понимание болезней и вело к универсальным подходам в диагностике и лечении. Авторы призывают исследователей осторожнее делать обобщения на основе существующих баз данных, включая GTEx.

Сейчас формируется более целостный подход, направленный на изучение всего спектра эффектов, связанных с экспрессией генов у мужчин и женщин, с учетом большего разнообразия человеческих популяций.