Среди генов Х-хромосомы 10 % (около 110 – на удивление высокий процент) связаны с функционированием иммунной системы, TLR7 и TLR8, а также FOXP3, ген, который характеризует регуляторные функции T-лимфоцитов, и CD40L, экспрессируемые преимущественно в антигенпрезентирующих клетках, варианты которых связываются с разными аутоиммунными заболеваниями, такими как ревматоидный артрит, СКВ и системная склеродермия. Среди других генов, которые имеются в Х-хромосоме и играют роль посредника в заболеваниях иммунной системы, есть несколько, связанных с развитием СКВ, – MECP2 и IRAK1, при этом в случае с X-хромосомой не получается понять, от какого родителя она произошла. У женщин одна Х-хромосома получена от матери, а другая – от отца, и восприимчивость к заболеванию может быть связана с наследственной предрасположенностью одного из родителей, но непонятно, которого из, и до сих пор все проведенные исследования фактически не дали результатов, которые позволили бы прийти к определению происхождения различных болезней.
Среди заболеваний, связанных с генетическим изменением Х-хромосомы, есть и иммунодефицитные, то есть по сути своей – дефекты в функционировании иммунной системы, «открывающие ворота» инфекциям, которые часто повторяются и протекают тяжело. Для одной из таких болезней, связанной с дефектом гамма-цепей, которые являются общими для рецепторов разных цитокинов, уже в 2000 году с успехом опробована генетическая терапия – в генетический код больного был вставлен здоровый ген вместо больного с помощью вируса, созданного исследователями Института Фишера в Париже. Все это рассказал мне профессор Паоло Веццони из Национального научно-исследовательского центра, ученик Ренато Дульбекко и большой эксперт в человеческой генетике.
Среди 22 пар аутосомных хромосом было обнаружено большое количество генов, ассоциируемых с аутоиммунными заболеваниями, в частности ген HLA, расположенный в 6-й хромосоме, и многие из этих генов оказывают разное влияние на оба пола. При этом, несмотря на присутствие генов, связанных с иммунной системой, на Х-хромосоме нет никаких значительных ассоциаций с аутоиммунными заболеваниями. Уточним, что по причине статистической сложности исследования проводились только на аутосомных хромосомах, а половые были исключены из анализа.
Можно было бы предположить, что влияние половых хромосом на аутоиммунные заболевания зависит от гормонов, но это не так, что наглядно продемонстрировали исследования на птицах. У самцов, в отличие от мужчин, имеются две одинаковые половые хромосомы (ZZ), в то время как самки имеют две разные хромосомы (ZW). Эта генетическая структура оказалась связана с большей распространенностью иммунноопосредованных болезней у самцов. Если говорить более конкретно – разновидность курицы, описанная несколькими исследователями из Калифорнийского университета в Дэвисе и названная UCD200, была взята как модель для изучения системной склеродермии, которая поражает мужчин в пять раз реже, чем женщин, в то время как у кур действует противоположным образом, поражая только самцов. Это исследование продемонстрировало, что генетический и эпигенетический механизмы, связанные с половыми хромосомами, не зависят от женских гормонов.
Неожиданные факторы Х
Наряду с присутствием на Х-хромосоме генов, относящихся к иммунной системе, дополнительно к этому исследования обнаружили в некоторых случаях другие три механизма, которые изменяют влияние половых хромосом на иммунную систему и иммунологические заболевания, а именно инактивацию хромосомы Х, синдром Шерешевского – Тернера и фетальный микрохимеризм.
Женщина была определена как «генетическая мозаика», потому что каждая из ее клеток имеет одну неактивную Х-хромосому и одну активную случайным образом, что было обнаружено впервые в 1961 году генетиком Мэри Фрэнсис Лайон. При аутоиммунных заболеваниях деактивация Х-хромосомы имеет уникальные характеристики.
Давайте уточним: в женских клетках в раннем детстве экспрессируются обе Х-хромосомы, в то время как у взрослых одна Х-хромосома инактивируется, чтобы избежать двойной дозы генов в сравнении с мужчинами. Инактивация хромосомы происходит случайным образом с соотношением примерно 50/50 для отцовских и материнских. Именно эпигенетика – в основном добавление к ДНК «оболочки», вследствие процесса, называемого метилированием[15]
– по большей части касается одной из двух Х-хромосом и, следовательно, препятствует экспрессии генов, в то время как другая остается «открытой».СЧИТАЕТСЯ, ЧТО СРЕДИ МИЛЛИАРДОВ КЛЕТОК, СОСТАВЛЯЮЩИХ НАШЕ ТЕЛО, У ОДНОЙ ПОЛОВИНЫ ДЕАКТИВИРОВАНА МАТЕРИНСКАЯ ХРОМОСОМА, У ДРУГОЙ – ОТЦОВСКАЯ.