Гены решают

Международная группа ученых впервые проанализировала весь геном человека, чтобы найти ДНК, определяющую сексуальную ориентацию мужчин. Специалисты обнаружили два генетических варианта, связанных с гомосексуальностью, и кодирующие белки, участвующие в работе мозга и щитовидной железы. «Лента.ру» разобралась в исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports.

Сексуальная ориентация в малой степени зависит от воспитания, раннего детского опыта, пропаганды и влияния культуры. К такому выводу приходит все больше исследователей по всему миру. Главные причины гомосексуальности — генетические, гормональные и особенности внутриутробной среды, никто не может с ними совладать.

У подавляющего большинства людей комбинации половых хромосом XX и XY служат надежным показателем сексуальной ориентации. Однако человеческий организм достаточно сложный, чтобы не допускать вариации. В популяции всегда есть доля мужчин (3-4 процента), чья ориентация не соответствует биологическому полу.

В августе 1986 года в журнале Archives of General Psychiatry вышла статья психиатров Ричарда Пилларда (Richard Pillard) и Джеймса Вейнрича (James Weinrich) из Бостонского университета, в которой была продемонстрирована наследуемость гомосексуальности. В исследовании приняли участие 51 гей и 50 гетеросексуальных мужчин, и у всех добровольцев были братья. Оказалось, что вероятность гомосексуальности брата у геев в четыре раза больше, чем у гетеросексуальных мужчин.

В 1991 году в том же журнале была опубликована другая статья Пилларда. На сей раз в исследовании учитывалось, какие у геев братья — однояйцевые или обычные, гетерозиготные. Если гомосексуальность действительно наследуемый признак, то гомозиготные близнецы (развившиеся из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом) должны с большей долей вероятности отличаться одинаковой сексуальной ориентацией, чем гетерозиготные братья. Так и оказалось: у близнецов этот показатель на 30 процентов выше.

В 2010 году было проведено крупномасштабное исследование практически всех близнецов Швеции (около 7600 человек). Согласно выводам ученых, гомосексуальное поведение связано как с наследственными факторами, так и с факторами окружающей среды (внутриутробные условия, болезни и травмы и сексуальный опыт). На ориентацию влияют и социальные факторы, однако в меньшей степени.

Что касается генетики, то еще в 1993 году исследователи из Национальных институтов здоровья под руководством Дина Хамера опубликовали в Science статью, продемонстрировав связь мужской гомосексуальности с X-хромосомой. Было изучено 114 семей геев, и установлено, что гомосексуальная ориентация чаще встречается у дядей по материнской линии и двоюродных братьев, чем у родственников по отцовской линии. В 64 процентах случаев с гомосексуальностью, согласно выводам ученых, связан генетический маркер Xq28 (область в X-хромосоме, включающей в себя несколько генов).

Эти результаты были оспорены командой ученых из Канады под руководством Джорджа Райса (George Rice), которые не нашли статистически значимой взаимосвязи между гомосексуальностью и Xq28, изучив 52 пары братьев-гомосексуалов. Работу Райса раскритиковали за методологические ошибки, не позволившие выявить эту связь. В 2012 году крупное исследование с участием 409 пар братьев-геев, проведенное несколькими независимыми группами ученых, подтвердило выводы Хамера. Причем была выявлена связь мужской гомосексуальности не только с Xq28, но и с центромерой 8-й хромосомы. «Результаты указывают на то, что генетические различия в каждом из этих регионов влияют на развитие важных психологических черт, связанных с мужской сексуальной ориентацией», — отмечали исследователи. Однако никаких конкретных генов обнаружить тогда не удалось.

В новой работе те же исследователи впервые прибегли к полногеномному поиску ассоциаций (GWAS), когда выявляется связь между геномными вариантами и фенотипическими признаками. Сравнивают геномы двух крупных групп людей, в одну из которых попадают добровольцы с нужными чертами. Ученые проверяют, насколько значимы различия в распределении частот вариантов генов, отличающихся друг от друга однонуклеотидными мутациями. По словам авторов, до сих пор в рецензируемых журналах не было опубликовано ни одной работы, применяющей GWAS для поиска наследственных факторов гомосексуальности.

В исследовании приняли участие 1109 гомосексуальных и 1231 гетеросексуальных мужчин из стран Европы. Ориентацию определяли со слов самих добровольцев. Ученые провели генотипирование образцов ДНК каждого участника, чтобы выявить различия в ДНК по почти 500 тысячам однонуклеотидных мутаций, и выполнили статистический анализ полученных данных.

Специалистов интересовали только ассоциации, полученные при уровне значимости (p-value), который показывает вероятность случайного результата (если связи на самом деле нет), составляющим 10⁻⁵–10⁻⁷, что примерно на порядок меньше требуемого. Столь строгие критерии объясняются тем, что при большем уровне значимости будет слишком много ложных ассоциаций. Однако при сравнительно небольшой выборке (две тысячи человек) чересчур низкое значение p-value не позволило бы достичь значимых результатов.

Выяснилось, что гомосексуальность ассоциирована с двумя областями. Одна из них располагается на 13-й хромосоме между генами SLITRK6 и SLITRK5, другая — на 14-й. Гены семейства SLITRK кодируют трансмембранные белки в нейронах головного мозга, регулирующие формирование синапсов. Эти гены активны в коре больших полушарий и промежуточном мозге, размеры которого, как было показано ранее, различаются у мужчин в зависимости от сексуальной ориентации. Вторая область находится рядом с геном TSHR, кодирующим белок, связанный с активностью щитовидной железы. Известно, что гомосексуальные мужчины, живущие в Дании, чаще страдают болезнью Грейвса — когда щитовидная железа производит избыточное количество тиреоидных гормонов.

Авторы указывают на некоторые недостатки своего исследования. Помимо маленькой выборки и несколько завышенного уровня значимости, внимание ученых было сфокусировано только на мужчинах, живущих в Европе. Для выявления более достоверных связей между генами и гомосексуальностью необходимо большее число геномов представителей различных этнических групп.

Александр Еникеев