La plupart d’entre nous connaissent les différences génétiques entre les hommes et les femmes.

Les hommes possèdent des chromosomes sexuels X et Y, et les femmes ont deux chromosomes X. Nous savons que les gènes de ces chromosomes peuvent agir différemment chez les hommes et les femmes.

Mais un article récent affirme qu’au-delà des seuls gènes sur X et Y, un tiers complet de notre génome se comporte très différemment chez les hommes et les femmes.

Ces nouvelles données posent des défis pour la science, la médecine et peut-être même l’équité entre les sexes.

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Le génome humain

Les hommes et les femmes ont pratiquement le même ensemble d’environ 20 000 gènes. La seule différence physique dans leur constitution génétique se situe au niveau des chromosomes sexuels. Seuls les mâles possèdent un chromosome Y. Bien que le chromosome X soit présent dans les deux sexes, il y a deux copies chez les femelles et une seule chez les mâles.

Le Y humain ne contient que 27 gènes. L’un d’eux est le gène Y de la région déterminant le sexe (SRY), qui donne le coup d’envoi de la voie qui fait qu’une crête de cellules dans un embryon de 12 semaines se développe en un testicule.

Jusqu’à récemment, beaucoup croyaient que seule la présence ou l’absence du SRY distinguait les hommes des femmes.

En écrivant précédemment, j’ai souligné qu’il y a 26 autres gènes sur le chromosome Y, et peut-être une centaine d’autres gènes sur le chromosome X qui sont actifs à deux doses chez les femmes et à une seule dose chez les hommes. J’ai émis l’hypothèse qu’il pourrait y avoir quelques centaines de gènes supplémentaires directement affectés par ces gènes X ou Y, ou par les hormones qu’ils libèrent.

Ce nouvel article suggère que j’ai sous-estimé de beaucoup.

Gènes, protéines et tissus

Les gènes sont des parties d’une longue chaîne d’ADN, et composés de molécules qui contiennent quatre bases différentes. Les séquences de ces bases codent pour les protéines du corps.

Nos 20 000 gènes fabriquent des protéines qui remplissent diverses fonctions. Certaines fabriquent les fibres de la peau ou des cheveux, d’autres font se contracter les muscles, d’autres encore transportent l’oxygène dans le sang. Beaucoup sont des enzymes qui pilotent les réactions de base de transformation des aliments en chair et en énergie.

Les gènes fonctionnent en faisant des copies d’eux-mêmes ; la séquence de base de l’ADN est copiée en molécules d’ARN qui s’engagent avec la machinerie cellulaire pour baratiner les protéines. Plus un gène fabrique d’ARN, plus il produira de protéines.

Nous pouvons maintenant mesurer le nombre de copies d’ARN que chaque gène fabrique. Un gène vraiment actif peut fabriquer des milliers de copies, un gène inactif peut n’en fabriquer que quelques-unes, voire aucune.

Cette régulation épigénétique (“par-dessus le gène”) de l’activité des gènes permet la spécialisation des différents tissus du corps. Votre foie et votre cerveau partagent les mêmes gènes, mais les expriment différemment ; un sous-ensemble de gènes est actif dans le foie, et un sous-ensemble différent de gènes est actif dans le cerveau.

Activité des gènes chez les hommes et les femmes

Dans leur nouvel article, les auteurs Gershoni et Pietrokovsk ont examiné à quel point les mêmes gènes sont actifs chez les hommes et les femmes. Ils ont mesuré l’ARN produit par 18 670 gènes dans 53 tissus différents (45 communs aux deux sexes) chez 544 donneurs adultes post mortem (357 hommes et 187 femmes).

Ils ont constaté qu’environ un tiers de ces gènes (plus de 6 500) avaient des activités très différentes chez les hommes et les femmes. Certains gènes étaient actifs uniquement chez les hommes ou uniquement chez les femmes. De nombreux gènes étaient beaucoup plus actifs dans un sexe ou dans l’autre.

Un petit nombre de ces gènes présentaient une activité biaisée par le sexe dans tous les tissus du corps. Plus souvent, la différence était observée dans un ou quelques tissus.

La plupart de ces gènes n’étaient pas sur les chromosomes sexuels : seuls quelques-uns se trouvaient sur le Y ou le X.

Comment un tiers de nos gènes pourraient-ils être contrôlés différemment chez les hommes et les femmes ?

Nous comprenons maintenant que les protéines fonctionnent en réseaux étendus. En modifiant la quantité d’une protéine produite par un gène, vous modifiez les quantités de toutes les protéines produites par de nombreux gènes dans une longue chaîne de commande.

Nous savons également que les hormones ont une influence puissante sur l’activité des gènes. Par exemple, la testostérone et l’œstrogène composent vers le haut ou vers le bas de nombreux gènes dans les tissus reproducteurs et corporels.

Impact sur les caractéristiques physiques

Les fonctions des gènes biaisés par le sexe ont un certain sens. La plupart affectent le système reproducteur, dont on sait qu’il est très différent chez les hommes et les femmes. Par exemple, la nouvelle étude montre que les glandes mammaires ont la plus haute fréquence d’expression des gènes biaisés par les femmes, et que les testicules ont la plus haute fréquence de gènes biaisés par les hommes.

D’autres gènes biaisés par le sexe étaient impliqués dans la peau (pilosité particulière), les muscles, le tissu adipeux et le cœur, ce qui pourrait être lié aux différences de sexe dans la morphologie et le métabolisme du corps.

Confirmant un rapport antérieur, certains gènes biaisés par le sexe étaient impliqués dans la fonction cérébrale, rouvrant le débat sur les différences de comportement entre les hommes et les femmes.

Impact sur la susceptibilité aux maladies

Ces nouveaux résultats pourraient expliquer pourquoi les hommes et les femmes sont souvent différemment sensibles aux maladies, et suggère que les traitements doivent être basés sur des études des deux sexes.

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Nous savons depuis longtemps que de nombreuses maladies sont beaucoup plus fréquentes chez les hommes (par exemple, la maladie de Parkinson) ou chez les femmes (par exemple, la sclérose en plaques).

Cette étude a montré que certains gènes biaisés par le sexe étaient associés à des maladies. Par exemple, un gène biaisé par les femmes est impliqué dans l’homéostasie cardiovasculaire et l’ostéoporose, et un gène biaisé par les hommes dans l’hypertension artérielle.

La nouvelle étude a également montré une grande différence dans l’expression d’un gène précédemment trouvé comme étant important pour le métabolisme des médicaments, ce qui pourrait expliquer pourquoi les hommes et les femmes peuvent répondre de manière très différente.

L’Organisation pour l’étude des différences entre les sexes a fait campagne pour inclure les femmes dans les essais cliniques. Ces résultats devraient renforcer leur main.

Que cela plaise ou non, les preuves montrent maintenant que les hommes et les femmes diffèrent génétiquement beaucoup plus profondément que nous l’avions reconnu auparavant.

Que signifient ces nouvelles connaissances pour nos progrès vers l’équité entre les sexes ? Un mauvais résultat pourrait être des appels à revenir à des stéréotypes sexuels dépassés. Une bonne issue sera la reconnaissance des différences entre les sexes dans la médecine et les traitements.