Втрата Y-хромосоми може мати серйозні наслідки для здоров’я, – дослідження

Ракові клітини сечового міхура з відсутньою Y-хромосомою краще підготовлені до того, щоб оминути нашу імунну систему, згідно з новим дослідженням на мишах, проведеним дослідниками з Медичного центру Cedars-Sinai та Університету штату Огайо в США.

Це відкриття певною мірою пояснює, чому так багато випадків специфічних видів раку містять клітини, які більше не мають чоловічої статевої хромосоми, і, можливо, чому чоловіки статистично більш схильні до раку.

Як і колір волосся, еластичність шкіри, пам’ять і зір, Y-хромосома має звичку зникати з віком, залишаючись позаду, в той час як решта нашої генетичної бібліотеки копіюється і переноситься в нову клітину.

Здебільшого здається, що ми відносно добре обходимося без неї, принаймні деякий час. У порівнянні з 156 000 пар основ, що складають Х-хромосому, крихітний клаптик ДНК, який визначає чоловічі статеві ознаки, містить лише 57 000 пар основ, що кодують різні гени, які не здаються надто важливими для життя.

Проте очевидно, що щось у цих послідовностях має впливати на загальний стан здоров’я. Наприклад, втрата хромосоми в тканинах, що виробляють клітини крові, є поганою новиною для роботи серця. Десь від 10 до 40 відсотків раку сечового міхура також містять клітини, в яких відсутня Y-хромосома, що натякає на приховані захисні функції.

Щоб знайти їх, уролог Cedars-Sinai Ден Теодореску очолив групу вчених, які досліджували прогноз раку сечового міхура на мишачих моделях, підтвердивши результати аналізом окремих клітин, взятих з ракових пухлин людського сечового міхура.

Клітини мишей, які або природно втратили Y-хромосому, або видалили її за допомогою редагування гена CRISPR-Cas 9, росли більш-менш так само, як і клітини зі статевою хромосомою, коли їх спостерігали in-vitro.

Усередині мишей різниця стала набагато очевиднішою. Ракові клітини без Y-хромосоми стали набагато агресивнішими і росли майже вдвічі швидше, ніж їхні геномно повні версії.

Порушення ключових імунних генів у Y-позитивних мишей знову вирівняло темпи росту, а це означало, що щось у хромосомі сприяло адаптивному протипухлинному імунітету організму. Подальший аналіз підтвердив, що два специфічні гени – KDM5D і UTY – були головним чином відповідальні за додатковий захист.

Аналіз білків, що виробляються раковими клітинами миші, та порівняння критичних імунних клітин, присутніх у двох різних типах пухлин, допомогли доповнити картину, припустивши, що Т-лімфоцити, які борються з раком, швидко виснажуються, атакуючи клітини, яким бракує генів.

Аналіз баз даних білків, активних при раку сечового міхура людини, підтвердив висновки мишачих моделей, підтвердивши, що наявність Y-хромосоми в клітинах сечового міхура виробляє важливі білки, які допомагають імунній системі протистояти зростаючій пухлині.

Це не тільки дає медичним фахівцям підстави для визначення агресивності раку сечового міхура, але й подальші експерименти показали, що Y-негативні пухлини добре реагують на тип лікування раку, відомий як інгібітор імунних контрольних точок.

Якщо вам захотілося міцно обійняти свої Y-хромосоми і сказати, що ви ніколи їх не відпустите, краще зачекати.

В іншому нещодавно опублікованому дослідженні вчених з Техаського університету в США оцінювалися статеві відмінності в захворюваності на колоректальний рак у мишей, які виявилися подібними до тих, що були виявлені серед людей.

Аналіз відомої мутації показав, що вона регулює ген на Y-хромосомі, який в першу чергу відповідає за те, що пухлини отримують перевагу в міграції по тілу миші. Цим геном Y-хромосоми виявився KDM5D, один із специфічних генів, що відіграють захисну роль при раку сечового міхура.

Залежно від типу тканини, ця мініатюрна “брошурка” хромосоми може бути зброєю для боротьби з раком або ж інструкцією для пухлини, яка дозволяє їй вирушати в плавання і захоплювати нові органи. Все залежить від того, на яку хворобу ви віддаєте перевагу найбільшому ризику.

Дослідження показують, що Y-хромосома, можливо, відходить у минуле як еволюційна мода, тому важко сказати, чи варто нам святкувати, чи сумувати.

Ці дослідження були опубліковані в журналі Nature тут і тут.