חדשות

מחקר במכון ויצמן חשף 6,500 גנים המתבטאים באופן שונה בנשים ובגברים

המחקר מצא ביטויים שונים של גנים בלב (שעשויים להעניק הגנה ממחלות לב עד גיל המעבר לנשים), בכבד (מה שעשוי להסביר מנגנון פעולה שונה של תרופות) ובשלל איברים ותהליכים אחרים

גנטיקה, ריצוף דנ"א (צילום: אילוסטרציה)

חוקרים במכון ויצמן דיווחו לכתב העת BMC Biology כי הצליחו לזהות 6,500 גנים אנושיים המתבטאים באופן שונה בנשים, לעומת לגברים. המחקר כלל מיפוי מפורט של ההבדלים בביטויי הגנים בין שני המינים ולדברי החוקרים, הוא משמש עדוּת לכך שבזכרים ובנקבות מתחוללים תהליכי אבולוציה נפרדים, גם אם בעלי תלות הדדית. לדברי החוקרים, הוא גם מספק הסבר להבדלים שבין גברים לנשים בנוגע לסיכון למחלות מסוימות ולאופן התגובות לתרופות.

מכון ויצמן, מסר, כי המחקר הנוכחי, של פרופ' שמואל פיטרוקובסקי וד"ר מורן גרשוני מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית, נבע ממחקר קודם בנושא. במחקר הקודם ניסו החוקרים להשיב על השאלה מדוע שכיחותן של מחלות מסוימות באוכלוסייה גבוהה יותר ממה שניתן היה לצפות. למשל, שכיחותן של בעיות פוריות מגיעה עד כדי 15% מקרב הזוגות בעולם המערבי, בניגוד לכאורה להיגיון האבולוציוני הפשוט, לפיו מוטציות גנטיות הפוגעות בפוריות היו אמורות להיות מנופות באמצעות מנגנוני הברירה הטבעית בשל השפעתן הישירה על מספר הצאצאים.

פרופ' פיטרוקובסקי וד"ר גרשוני הראו במחקרם, כי מוטציות בגנים הקשורים בייצור זרע מצליחות להתפשט באוכלוסייה דווקא מפני שרבים מהגנים הללו מתבטאים אך ורק בגברים. לפיכך, מוטציה גנטית הגורמת בעיות רק במחצית מהאוכלוסייה – מהותית ככל שתהיה – תועבר ללא הפרעה לדור הבא על-ידי המחצית השנייה.

גנים הקשורים בבנייה ובכיווץ של שריר באו לידי ביטוי-יתר בגברים, ואילו גנים המעורבים באגירת שומן הראו ביטוי-יתר בקֶרֶב נשים.

במחקר הנוכחי ביקשו שני החוקרים לבחון את השערתם באופן נרחב. הם עשו זאת באמצעות מיפוי הביטוי של כלל הגנים בגנום כתלות במין - גברים מול נשים. לשם כך פנו לפרויקט GTEx, מחקר רחב-יריעה על ביטויי הגנים האנושיים באיברים וברקמות של 554 תורמים בוגרים. פרויקט זה איפשר לראשונה לבצע מיפוי נרחב של הארכיטקטורה הגנטית של שני המינים.

שני החוקרים בחנו מקרוב כ-20,000 גנים מקודדים לחלבונים, וחיפשו הבדלים בביטוי כתלות במין בכל איבר ורקמה. כך זוהו כ-6,500 גנים שבהם התקיימה פעילות מוטה כלפי מין זה או אחר ברקמה אחת לפחות. למשל: זוהו גנים שבאו לידי ביטוי בולט בעור אצל גברים ונמצא שגנים אלו חשובים בתהליכי צמיחת שיער הגוף. בנוסף, גנים הקשורים בבנייה ובכיווץ של שריר באו לידי ביטוי-יתר בגברים, ואילו גנים המעורבים באגירת שומן הראו ביטוי-יתר בקֶרֶב נשים.

כדי להבין כיצד פועלים מנגנוני הברירה הטבעית על גנים ייחודיים לגברים או לנשים, ניתחו החוקרים את נטייתן של מוטציות מזיקות להצטבר באוכלוסיית האדם. בהתאם להשערות, החוקרים מצאו כי יעילות הברירה הטבעית פחותה עבור גנים אלו. כלומר: מוטציות מזיקות הגורמות סיכון או מגבירות את הסיכון לפתח בעיות בריאות משמעותיות מצליחות לעבור הלאה לדורות הבאים ולהתפשט באוכלוסייה, מכיוון שהן מוּרָשות ללא הפרעה על-ידי המין השני.

"ככל שגן היה ספציפי יותר לאחד המינים, כך ראינו יעילות נמוכה יותר של מנגנוני הברירה הטבעית", ציין ד"ר גרשוני. לדבריו, "יתרה מזאת, בקרב זכרים, יעילות הברירה הטבעית הייתה נמוכה עוד יותר".

כרגע אין בידי החוקרים הסבר שלם לעניין זה, אך הם מזכירים תיאוריה שהועלתה לראשונה עוד בשנות ה-30 של המאה שעברה. "במינים רבים", אמר פרופ' פיטרוקובסקי, "נקבות יכולות להביא לעולם מספר מוגבל של צאצאים שעה שזכרים, לפחות תיאורטית, כמעט שאינם מוגבלים בכך. לפיכך, שגשוג המין כולו תלוי במידה רבה יותר במספר הנקבות המתרבות, ומושפע פחות ממספר הזכרים המתרבים. אולי זו הסיבה לכך ש'הברירה הטבעית' יכולה להיות פחות חריפה כשמדובר בגנים שמזיקים לזכרים בלבד".

"פרט לביטויים שונים במערכת הרבייה גילו החוקרים לא מעט גנים הפעילים באופן שונה בנשים ובגברים גם בבלוטות החלב. דבר זה כשלעצמו הרי איננו מפתיע, אך כמחצית מהגנים הללו באו לידי ביטוי-יתר דווקא בגברים. לגברים הרי יש את כל הרקמות הנחוצות להנקה, גם אם בצורה לא פעילה. אבל אנחנו משערים שתפקידם של כמה מהגנים הללו הוא ניוון הרקמות המיועדות להפרשת חלב אצל הגברים".

איברים נוספים שבהם נמצאו במחקר הזה גנים רבים עם הבדלי ביטוי בין נשים לגברים היו הלב, המוח והכבד. אחד מהגנים הללו נמצא עם ביטוי כמעט בלעדי בלבן של נשים צעירות, אך הוא קשור גם בספיגת סידן בעצמות. המדענים סבורים, כי גן זה מַקנה הגנה על הלב הנשי עד גיל המעבר והפסקת המחזור החודשי - אך לאחר מכן, כאשר ביטויו בנשים נפסק, גובר משמעותית הסיכון של הנשים לפתח מחלות לב ולדלדול העצם (אוסטיאופורוזיס).

תפקידו המדויק של גן אחר, שפעילות ספציפית שלו ניכרה במוח של נשים, איננו ידוע לפי שעה. "אך אנחנו סבורים שהוא מגן על תאי עצב מסוימים מפני מחלת פרקינסון, אשר שכיחותה גבוהה יותר בקרב גברים, ולרוב היא מתפתחת אצלם בגילים צעירים יותר", אמרו החוקרים.

נמצאו גם מספר גנים עם ביטוי-יתר בכבד של נשים. הללו לוקחים חלק בתהליכי פירוק תרופות בכבד. "זה עשוי להסביר, במישור המולקולרי, את ההבדל הידוע שבין המינים בתגובה לתרופות", הדגיש ד"ר גרשוני. "הגנום האנושי כמעט זהה אצל כל אחד מאתנו, אך הוא מופעל באופן שונה באיברים שונים ואצל בני אדם שונים. כשזה נוגע להבדלים בין המינים, ניתן לראות כי האבולוציה פועלת ברמה של ביטוי הגנים", הוסיף.

פרופ' פיטרוקובסקי הוסיף: "דווקא גנים שבהם יש הבדלי ביטוי בין גברים לנשים, ומוטציות בהם יכולות ׳לחמוק מהסלקציה׳ ולהתפשט באוכלוסייה, הם באופן פרדוקסלי הגנים שמשפיעים באופן ישיר על פוריות האדם ועל היכולת שלו להעביר את אותן מוטציות לדור הבא״.

מנקודת מבט זו, על גברים ועל נשים מופעלים לחצים שונים של ברירה טבעית, ולפחות במידה מסוימת, צריך לראות באבולוציה האנושית "קו-אבולוציה" של גברים ונשים.

נושאים קשורים:  חדשות,  מכון ויצמן,  מחקר,  גנים,  הבדלים,  מגדר,  נשים גברים,  פרופ' שמואל פיטרוקובסקי,  ד"ר מורן גרשוני
תגובות