כיצד הבדלים בפעילות הגנים בין נשים וגברים פוגמים בפוריות ובבריאות
אם לנשים ולגברים יש גנום כמעט זהה, מדוע הם בעלי תכונות נבדלות, וסיכון שונה לפתח מחלות? מחקר חדש מאת פרופ' שמואל פיטרוקובסקי וד"ר מורן גרשוני מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית שבמכון ויצמן למדע, מספק תשובה לשאלה. זאת, על ידי מיפוי האופן שבו פועלים גנים בגברים ובנשים וזיהוי של כ- 6,500 גנים (כשליש מכלל הגנים מקודדי-החלבון בגוף), שלהם פעילות שונה בין שני המינים.
מהמחקר, שפורסם בכתב העת BMC Biology, עולה כי הבדלים בין גברים לנשים בדרכי פעילות גנים באיברים שונים, כולל אלו המשותפים לשני המינים, עוזרים להסביר מדוע שכיחותן של מחלות מסוימות גבוהה מהצפוי. הממצאים אף מסייעים להאיר את הבסיס הגנטי לשכיחות הגבוהה של בעיה עמה מתמודדים בני שני המינים: אי-פוריות.
הטייה מובנית
פרופ' פיטרוקובסקי וד"ר גרשוני ניתחו נתונים מפרויקט GTEx, מחקר אשר תיעד פעילות של גנים אנושיים באיברים וברקמות בקרב 550 בני אדם. החוקרים חיפשו אחר הבדלים בפעילות גנים בין גברים לנשים ברקמות שונות. הם איתרו 6,500 גנים מקודדי-חלבון בעלי פעילות שונה משמעותית בין המינים, ברקמה אחת לפחות.
גישה זו של ביולוגיה חישובית, המבוססת על ניתוח של נתונים, הולידה מספר גילויים המסייעים להסביר הבדלים פיזיולוגיים בין נשים וגברים. למשל, נראה שגנים בעלי פעילות שונה ברקמות העור, קשורים בהבדלי שעירות גוף בין גברים ונשים.
ממצאי המחקר עשויים גם לשפוך אור על שכיחותן ומהלכן של מחלות בעלות מופע שונה בין גברים לנשים. כך למשל, נמצא גן בעל ביטוי יתר בחדר הלב השמאלי של נשים צעירות, העשוי להסביר את הסיכון הנמוך של נשים צעירות לחלות במחלות לב וכלי דם. בנוסף, נמצאה התאמה בין הפסקת פעילות הגן בנשים לקראת הגיל השלישי, לגילאים בהם נשים משתוות ואף עוברות את הגברים בסיכון לפתח מחלות לב. גן אחר, שפעילותו גבוהה במוחן של נשים מבוגרות, עשוי להסביר את ההבדל בין נשים וגברים באשר לשכיחות ולגיל ההתפרצות של מחלת הפרקינסון.
בנוסף לדוגמאות אלו, מצאו החוקרים עשרות גנים שרמת הביטוי שלהם במוח שונה בין המינים. "ייתכן שהבדלי הפעילות של חלק מהגנים האלו קשורה להבדלי התנהגות בין גברים לנשים", אומר פרופ' פיטרוקובסקי.
קשר הפוריות
אחד הממצאים המעניינים בעבודה זו הינו הקשר בין פעילותם של גנים לתהליך הברירה הטבעית (הסלקציה). החוקרים מצאו כי ככל שרמת הפעילות של גן מסוים הייתה ייחודית לאחד משני המינים, כך ירדה יעילותה של הברירה הטבעית על גן זה. תופעה זו הייתה אף חריפה יותר בגנים בעלי ביטוי ייחודי לגברים. המשמעות הישירה של תופעה זו הנה שמוטציות מזיקות בגנים אלו, העלולות לגרום מחלה, נוטות להתפשט באוכלוסייה עד לתדירויות גבוהות מהצפוי. מכיוון שרוב הגנים שבהם נמצאה פעילות בלעדית בנשים או בגברים קשורים לפריון, נוצר מעין פרדוקס - מוטציות מזיקות בגנים החשובים לילודה מצליחות להתפשט באוכלוסייה. "הגיוני לחשוב שמוטציות כאלו, המפחיתות את כמות הצאצאים של מי שנושא אותן, ייעלמו בתהליך של ברירה טבעית", אומר פרופ' פיטרוקובסקי, "אולם, מוטציות שמשפיעות רק על גברים, כגון אלו הפוגעות בהיווצרות של תאי זרע, עלולות להישאר באוכלוסייה, מאחר שהן עלולות להיות מועברות על ידי נשים לבנותיהן וכך הלאה".
לפי פרופ' פיטרוקובסקי וד"ר גרשוני, "גברים ונשים עוברים לחצים שונים של ברירה טבעית, ולפיכך במובן מסוים, ניתן לראות באבולוציה של האדם גם אבולוציה הדדית (קו-אבולוציה, co-evolution) של נשים וגברים. מחקרנו מדגיש גם את הצורך בהבנה טובה יותר של ההבדלים בין נשים וגברים בהקשר הגנטי לצורך אבחון, פיתוח וטיפול רפואי".
Prof. Shmuel Pietrokovski’s research is supported by the Leo and Julia Forchheimer Center for Molecular Genetics; and the estate of Georges Lustgarten. Prof. Shmuel Pietrovski is the incumbent of the Herman and Lilly Schilling Foundation Professorial Chair
