У XVIII сторіччі 27-річна іспанська монахиня Фернанда Фернандес1 виявила, що в неї розвиваються чоловічі статеві органи. Оглянувши її, лікарі визнали, що у Фернанди справді не типові для жінки статеві органи. Тому їй довелося покинути жіночий монастир, звільнитися від обітниць і повернутися додому.
Стан, коли людина має статеві ознаки, які не можна чітко визначити як жіночі або чоловічі, називається інтерсексуальністю2. Це може проявлятися як на рівні хромосом, гормонів, статевих залоз, так і у зовнішньому вигляді статевих органів. Наприклад, зовнішні жіночі статеві органи можуть виглядати як чоловічі та навпаки. Або ж вони можуть виглядати як проміжний варіант.
Учені з усього світу шукають гени та мутації, що спричиняють інтерсексуальність. Серед них і українські. Так нещодавно науковці з Інституту молекулярної біології і генетики вперше пов’язали3 мутації в гені DCL3 (STARD8) з відмінностями в статевому розвитку та безпліддям разом з колегами з Іспанії та Швейцарії. Чим важливе це дослідження та яку роль відіграє генетика у розвитку відмінностей статевих характеристик і безплідді? Розповідає співавтор дослідження Дмитро Сіроха.
Про що дослідження
Це робота багатьох років, великий міжнародний проєкт SCOPES4. Учасники були не лише з України, також з Швейцарії, Польщі.
Ідея дослідження була в тому, щоб у кожній зі згаданих країн набрати когорту пацієнтів з DSD (за старою міжнародною класифікацією хвороб це disorders – розлади, за новою – differences of sexual development, тобто відмінності статевого розвитку) і шукати в них або нові мутації в старих відомих генах, або нові варіанти, асоціювати нові гени.
Раніше людей, які мали водночас і чоловічі, і жіночі статеві ознаки, називали гермафродитами. У XX столітті почали використовувати5 термін «інтерсекс». Ним активно послуговуються і в наш час, тоді як у медицині закріпилося поняття «порушення статевого розвитку» або «розлади статевого розвитку». Але на думку багатьох людей з інтерсексуальними рисами6, таке формулювання є принизливим і порушує їхні права.
У суспільстві досі триває діалог щодо прийнятної назви цього явища. Наразі радять7 послуговуватися формулюваннями «відмінності в статевому розвитку» або «варіації статевих характеристик».
Я долучився під кінець міжнародної частини проєкту, коли, власне, всі пацієнти були відсеквеновані (секвенування – це зчитування ДНК пацієнта) і вівся пошук мутацій, генів і так далі.
Загальна ідея дослідження була в тому, щоб знайти нові гени, розширити знання, провести пошук, моніторинг, тому що варіації розвитку статі дуже недодіагностовані. Є безліч генів, про залученість до формування відмінностей у розвитку статі яких люди ще не знають.
Важливість відкриття
Ненаукова журналістика дуже любить прикрашати речі. З одного боку, не написали ніякої брехні. З іншого боку, написали дуже гучно, що українські вчені відкрили ген.
По-перше, відкрити ген в людини майже нереально після проєкту «». А от відкрити функцію, пов’язати ген або поломки в ньому з якимись станами в людини – оце вже інша справа. Це якраз те, чим ми займаємося.
Ми шукаємо мутації не лише в генах, які точно пов’язані з відмінностями в розвитку статі, а й у таких, які ще з цими відмінностями не пов’язали, хоча про саме існування цих генів ми знаємо. Так само було зі STARD8. Ми продивилися результати аналізів пацієнтів, а також їхніх батьків. Ми майже завжди стараємось дивитися на геном батьків, щоб порівняти і знати, що до чого. От ми побачили, що є мутація в конкретному гені. Ген начебто за функціями може бути і , але раніше він не був асоційований з відмінностями в статевому розвитку. Тож ми починаємо вивчати його і зрештою доводимо, що може. Це і є наше відкриття.
Перш за все ми шукаємо рідкісні мутації, які також підходять під модель успадкування. Далі, вже коли ми визначилися з кандидатом, ми перевіряємо що до чого. У випадку зі STARD8 перевіряємо його передусім на стероїдогенний , адже статеві гормони є стероїдами. Далі ми дивимося на патерни експресії («увімкнення» гена в тій чи іншій клітині/тканині) у різних цільових тканинах. Для нас важливо також продемонструвати через моделювання, що ця мутація має вплив на біофізику білка, адже бувають мутації, що не мають значного впливу. Ще ми перевіряємо консервативність (спільність з іншими видами) конкретного регіону білка. Якщо ми бачимо, що білок має потрібну нам експресію із сильною мутацією сукупно з усім іншим, що ми знаходимо, тоді ми можемо говорити про те, що ця мутація та мають зв’язок.
Отож, коли ми встановили зв’язок між мутаціями в гені STARD8 і варіаціями статевих характеристик, до роботи підключилися колеги зі Швейцарії та Іспанії й почали проводити молекулярну динаміку. Це комп’ютерне симулювання білка, тому що ген кодує білок. Вони дивилися, як білок поводився з цією мутацією, чи могла ця мутація вплинути достатньо сильно на його функціонування на біохімічному, біофізичному рівні. Далі вже наші колеги проводили тести на дрозофілах (плодових мушках), тому що в них є подібний ген. Такі гени, що еволюційно «передаються» від виду до виду, називаються ортологами. І от подібний ген є в дрозофіл. Його зламали подібно до того, як було в пацієнтів, і експерименти показали, що дійсно, якщо цей ген зламати ось так, то це викликає варіації статевих характеристик і зміну у формуванні статевих органів, статевих залоз.
Вплив генетики на варіації статевих характеристик і безпліддя
Генетика повністю визначає відмінності в статевому розвитку, тому що це стосується ембріонального розвитку. Тут так чи так можна знайти мутацію – або успадковану, або неуспадковану, яка може це затригерити.
Найбільш поширені відмінності в статевому розвитку – це, наприклад, ХО-пацієнти. ХХ – це класична жінка, а ХУ – . Є випадки ХО, коли немає другої хромосоми. Тоді ми говоримо про те, що це випадок інтерсексуальності й це інтерсексуальна жінка. Бувають випадки ХХУ-людей, коли це інтерсексуальний чоловік через наявність другої Х-хромосоми.
Є ще перебудови хромосом, коли одна хромосома злипається з іншою чи коли їхні частини перестрибують з однієї на іншу. Це основні речі, що призводять до подібних станів.
Щодо безпліддя, то тут середовище грає набагато більшу роль. Хоча, звісно, не без впливу генетики. Тобто це може бути суто генетична річ, а може бути й середовище.
Якщо говорити конкретно про наше дослідження, то відмінності в розвитку статі часто пов’язані з безпліддям. Люди з відмінним розвитком статевих залоз, статевих органів можуть бути безплідними. Власне, це одна з тих причин, чому ми завжди перевіряємо батьків. Якщо немає даних про батьків, ми не знаємо, за які мутації чіплятися. Адже мутації в ДНК – це природний процес. З точки зору генетики мутацією є будь-яка зміна в ДНК, яка є в популяції з частотою менше ніж один відсоток.
Тож специфіка нашого дослідження така, що мутації батьків, які ми знаходимо в дітей, ми майже завжди відсіюємо. Адже батьки є, вочевидь, плідними, а отже не мутацій, що спричиняють варіації в розвитку статі.
Звісно, бувають винятки, коли мутації можуть не бути патогенними для жінки й спричиняють проблеми лише в чоловіків. Жінка може носійкою, як це, власне, було у випадку з STARD8. Цей ген сидить на Х-хромосомі, і це як історія з – жінки переносять її нормально, тому що в них є друга Х-хромосома. Якщо це потрапляє в чоловіка, а в нього одна Х-хромосома і другої немає, бо є У, то тут вже можуть виникнути проблеми.
Також часто бувають випадки (у нас в лабораторії теж таке було), коли в кожного з батьків одна гена нормальна, а друга – пошкоджена. Адже у всіх людей є різні варіанти одного гена – від матері та від батька. Тому коли в дитини сходяться два пошкоджені алелі, мутація в гені проявляється, і ми маємо якусь патогенну ознаку у фенотипі. Ось чому нам важливо порівнювати дані пацієнтів з інформацією про їхніх батьків.
Глобально ми не зосереджені на безплідді. Безпліддя «причепилось» теж, бо люди з інтерсексуальними рисами часто стикаються з цією проблемою. Тому, знову ж таки, я не експерт з безпліддя й не розповім докладно про це. Але розвиток статі, вочевидь, впливає на репродуктивну систему. Якщо взяти конкретні варіації статевих характеристик, наприклад, , то дуже часто про це дізнаються дівчата в ранньому підлітковому віці, коли має настати час менструації. Менструація не настає, і починають з’ясовувати чому. І виявляється, що хромосомний набір цієї жінки – ХУ. При тому всьому, що розвиток загалом іде абсолютно адекватно – розвиток жіночого фенотипу, жіночої зовнішності може проходити нормально. Але в певний момент можуть виявити, що в такої жінки чоловіка, тому вона безплідна.
Перспективи для лікування
Наші результати дослідження реально використовувати з моменту публікації статті, якщо говорити про тестування. Якщо вже робиться тестування, і , додати ще одну точку, ще одну мутацію не вартує фактично нічого. Тим більше якщо робляться якісь великі скринінги, то це просто ще одне місце, на яке варто звернути увагу. Про це просто треба знати. Тому використання подібних знань можливе одразу після винесення цих знань в публічний простір.
Також про це важливо говорити в контексті ще до моменту народження дитини. Бувають мутації в інших генах, які ми теж знаходили і підтверджували як патогенні, і вони не лише призводять до порушень розвитку статевої системи, а також підвищують шанси розвитку раку і хвороб нирок. Бо нирковий і статевий розвиток дуже пов’язані під час ембріонального періоду. Так ми побачили в одного пацієнта мутації, зв’язалися з ним через лікарів (тому що не маємо з прямого контакту з пацієнтами) і порадили зробити скринінг нирок. Тож знання про такі мутації досить важливі, якщо ми говоримо про діагностику загалом.
Якщо говорити саме про лікування, то це вже проблематично, тому що дуже багато речей, які визначені геномом і які вдарили по ембріональному розвитку, виправити дуже складно. Але знову ж таки, говорячи про безпліддя, генів, які можуть бути залученими до цього процесу, насправді безліч, тому що ніколи не буває так, щоб одну ознаку кодував один ген. Це завжди складна й розгалужена мережа взаємозв’язків всього зі всім. І зовнішнє середовище теж, очевидно, грає роль.
Тож використовувати подібні знання вже постфактум для лікування непросто. Хоча, знову ж таки, тут залежить, на якому рівні подивитися. Мутації може не бути в матері, але вона може виникнути в її дитини випадково. Навіть не треба якось псувати собі життя канцерогенними речовинами, клітини мутують у нормі. Просто комусь може не пощастити. Мутація може виникнути в сперматозоїді, у яйцеклітині. Батьки будуть цілком чисті від мутації, а в дитини може бути мутація, яка щось і спричинить. Це просто рандом.
Суспільство та інтерсексуальність
Дуже дивно інколи спостерігати за реакціями на сферу мого дослідження. Суспільство дійшло якогось консенсусу, що потрібно створювати хороші умови і не звертати надмірної негативної, непотрібної уваги на людей з порушеннями розвитку зору, слуху і так далі. Але щойно питання доходить до таких, можливо, досі в чомусь табуйованих сфер, як питання статі, гендеру, сексуальності, тут суспільство ще не готове сприймати, не готове говорити, не готове створювати умови.
Інколи питають і дивуються, що в Україні це взагалі досліджують. Потім коли розповідаю комусь, хто не з наукової сфери, про інтерсексуальних жінок і чоловіків, у них виникає насмішлива реакція.
Я не відчуваю незручностей в науковій спільноті в Україні чи за кордоном. Скоріше така нерівність у прийнятті є, коли я просто комусь не з галузі про це розповідаю. Це завжди відчутно. І цікаво порівнювати, як це відбувається, тому що тіло – це людина, її розвиток. Я би міг з таким самим успіхом бути дослідником генетичних мутацій, які призводять до порушень розвитку слуху або чогось іншого. Але завжди є така реакція саме на стать. І я думав про причини цього, але це все одно не вирішує питання.
Відлуння війни
Якщо говорити про війну з 2014 року, то, мабуть, це не особливо сильно впливало на нашу роботу, тому що було можливо працювати. Стосовно війни в межах 2022 року, це вплинуло, тому що, очевидно, стало неможливо так легко подорожувати, як раніше. У моєї начальниці, наукової керівниці Людмили Лівшиць було в планах їхати у Відень на Міжнародну конференцію Європейської асоціації суспільства генетиків людини. Але вона не змогла поїхати через труднощі подорожування у воєнний час. Я поїхав замість неї, бо ще до повномасштабної війни був у Німеччині, де я і зараз.
До того ж тепер, коли вимикають світло й інтернет, працювати стає майже неможливо. Це все дуже сильно сповільнює роботу. Ми мали випустити до кінця року ще одну статтю. Але вона катастрофічно затягується. Це буде стаття про STARD8, але вона трішки іншого типу. Уже опублікована одна детальна стаття з іспанцями та швейцарцями. Ця друга стаття буде більш загальною і також про іншого пацієнта з мутацією в іншому, «спорідненому» гені STARD9. Це буде клінічний опис того, що ми знайшли, як знайшли і так далі. Логічніше було б, якби ми спочатку випустили свою статтю з описом того, що знайшли, а вже далі – «закопування» вглиб. Але наші колеги знали результати проєкту, ми вже презентували їх у Відні, тож вони вже знали цю мутацію, зробили функціональне дослідження й опублікували його.
Наша лабораторія займається набором пацієнтів, підготовкою до секвенування, секвенуванням і аналізом отриманих даних. У нас зараз немає пацієнтів, тому нам не потрібно було збирати їхні дані. У нас уже є просеквеновані дані, і ми працюємо з ними. Тобто вся робота, якою ми займаємось, уже досить довго – суто комп’ютерна. Війна заважає виконувати її адекватно, але це можливо, і потрошку це відбувається.
Ця публікація створена за підтримки Європейського фонду підтримки демократії (EED). Її зміст не обов’язково відображає офіційну думку EED. Відповідальність за інформацію та погляди, висловлені в цій публікації, повністю несе автор(и).
