Лучшая половина. О генетическом превосходстве женщин

У Саймона не работал должным образом конститутивный[17] (ген под названием IDS (ген идуронатсульфатазы), который находится на Х-хромосоме. Следовательно, фермент идуронат-2-сульфатаза, продукт гена IDS, не работал тоже. Представьте, что вы пытаетесь собрать новый предмет мебели из IKEA, не имея трех ключевых страниц из обманчиво простой инструкции по сборке.

Если в каждой вашей клетке недостаточно идуронат-2-сульфатазы, то очень скоро возникнет проблема с утилизацией и переработкой отходов. Почему? Потому что этот фермент помогает расщеплять и удалять из клетки образующиеся в ней отходы.

Если фермент работает неправильно или его недостаточно, вы и оглянуться не успеете, как клетки будут забиты отходами, а органы начнут разбухать. У детей с синдромом Хантера увеличиваются сердце, печень и селезенка – они начинают давить на их маленькую грудную клетку, вызывая постоянную мучительную боль. В груди просто не хватает места для разрастающихся органов.

Скорее всего, Саймон унаследовал плохо работающий ген идуронатсульфатазы (IDS) от матери, поскольку тот находится на Х-хромосоме. Так почему же Саймон страдает от синдрома Хантера, а его мать – нет? Ответ кроется в клеточной кооперации: его мать, Мари, по сей день жива и здорова, потому что ее клетки сотрудничают.

Как мы знаем, женщины используют две Х-хромосомы, и это целесообразно, когда одна из них содержит мутантный вариант гена. Вместо того чтобы просто обзавестись резервной копией с генами, избежавшими инактивации X-хромосомы, клетка женщины при необходимости оказывает генетическую помощь больной сестринской клетке – в противном случае та бы погибла. У мужских клеток (таких, как у Саймона) подобной опции нет. Клетки Мари, в которых используется X-хромосома, не способная производить идуронат-2-сульфатазу, остаются в живых благодаря окружающим клеткам, Х-хромосома в которых может производить этот фермент. За счет кооперации клетки Мари могут пережить клетки Саймона, несмотря на то, что мать и сын унаследовали одну и ту же мутацию на X-хромосоме.

Когда я познакомился с Саймоном, он уже получал инфузии идурсульфазы – в то время одного из самых дорогих препаратов на планете (годовой курс стоил около трехсот тысяч долларов). И тем не менее этот препарат далек от идеала. По сути, это тот самый фермент, который не может – за неимением правильных инструкций – производить ген идуронатсульфатазы (IDS) Саймона. Однако, к сожалению, идурсульфаза неспособна проникнуть в каждую клетку каждой части тела.

У Мари нет синдрома Хантера, и ей не нужно получать идурсульфазу, потому что ее клетки могут синтезировать достаточно фермента, чтобы поделиться им с клетками, испытывающими его недостаток. Данное явление часто называют генетической избыточностью, хотя это не совсем верно. За счет того, что клетки делятся друг с другом ферментами, женщины могут поддерживать жизнь в тех своих клетках, которые нуждаются в подобной «подпитке». Одна клетка выделяет фермент, а другая, страдающая от его дефицита, поглощает, и этот процесс называется «маннозо-6-фосфат-опосредованный эндоцитоз». Данный тип клеточной кооперации спасает клетки, которым бы иначе грозила гибель, но которые, однако, на своей собственной Х-хромосоме имеют другие полезные версии различных генов.

Кооперация между клетками, использующими различные Х-хромосомы, – одна из главных причин превосходства генетических женщин. Представьте себе две клетки, которые находятся рядышком друг с другом. Каждая из них использует свою Х-хромосому и способна делиться продуктами генов с соседкой. Вторая Х-хромосома Мари, используя рабочую копию гена, вырабатывает фермент и делится им с клетками, которые его лишены.

Таким образом, женщины изначально оказываются в генетически привилегированном положении: у них есть резервная копия X-хромосомы, и их клетки могут сотрудничать и делиться между собой генетической мудростью, чтобы побороть генетически обусловленную недостаточность, а это зачастую буквально означает выбор между жизнью и смертью.

Для людей, подобных Саймону, крайне важно начать применять препарат как можно раньше, потому что это может задержать появление некоторых симптомов сравнительно более легких форм синдрома Хантера. К сожалению, он не способен предотвратить или обратить вспять характерное увеличение сердца и – у некоторых пациентов – неврологические нарушения.