La maggior parte di noi conosce le differenze genetiche tra uomini e donne.
Gli uomini hanno i cromosomi sessuali X e Y, mentre le donne hanno due cromosomi X. Sappiamo che i geni su questi cromosomi possono agire diversamente negli uomini e nelle donne.
Ma un recente articolo sostiene che oltre ai geni su X e Y, un intero terzo del nostro genoma si comporta in modo molto diverso negli uomini e nelle donne.
Questi nuovi dati pongono sfide per la scienza, la medicina e forse anche l’equità di genere.
Leggi di più: X, Y e la genetica del sesso: La professoressa Jenny Graves premiata con il Prime Minister’s Prize for Science 2017
Il genoma umano
Uomini e donne hanno praticamente lo stesso set di circa 20.000 geni. L’unica differenza fisica nella loro composizione genetica è nei cromosomi sessuali. Solo i maschi hanno un cromosoma Y. Anche se il cromosoma X è presente in entrambi i sessi, ci sono due copie nelle femmine e solo una nei maschi.
L’Y umano contiene solo 27 geni. Uno di questi è il gene della regione Y che determina il sesso (SRY), che avvia il percorso che porta una cresta di cellule in un embrione di 12 settimane a svilupparsi in un testicolo.
Fino a poco tempo fa, molti credevano che solo la presenza o l’assenza di SRY distinguesse uomini e donne.
Scrivendo in precedenza, ho sottolineato che ci sono 26 altri geni sul cromosoma Y, e forse un altro centinaio di geni sul cromosoma X che sono attivi in due dosi nelle donne e una sola dose negli uomini. Ho ipotizzato che ci possa essere qualche altro centinaio di geni direttamente influenzati da questi geni X o Y, o dagli ormoni che essi scatenano.
Questo nuovo documento suggerisce che ho sottovalutato con un margine enorme.
Geni, proteine e tessuti
I geni sono parti di una lunga stringa di DNA, e composti da molecole che contengono quattro basi diverse. Le sequenze di queste basi codificano le proteine del corpo.
I nostri 20.000 geni producono proteine che fanno una varietà di lavori. Alcune creano le fibre della pelle o dei capelli, altre fanno contrarre i muscoli, altre trasportano l’ossigeno nel sangue. Molti sono enzimi che guidano le reazioni di base per trasformare il cibo in carne ed energia.
I geni funzionano facendo copie di se stessi; la sequenza di base del DNA viene copiata in molecole di RNA che si impegnano con i macchinari cellulari per produrre proteine. Più RNA fa un gene, più proteine saranno prodotte.
Ora possiamo misurare il numero di copie di RNA che ogni gene fa. Un gene veramente attivo può fare migliaia di copie, un gene inattivo può farne solo alcune, o nessuna.
Questa regolazione epigenetica (“sopra il gene”) dell’attività genica permette la specializzazione dei diversi tessuti del corpo. Il fegato e il cervello condividono gli stessi geni, ma li esprimono in modo diverso; un sottoinsieme di geni è attivo nel fegato, e un diverso sottoinsieme di geni è attivo nel cervello.
Attività dei geni negli uomini e nelle donne
Nel loro nuovo lavoro, gli autori Gershoni e Pietrokovsk hanno guardato quanto sono attivi gli stessi geni negli uomini e nelle donne. Hanno misurato l’RNA prodotto da 18.670 geni in 53 tessuti diversi (45 comuni a entrambi i sessi) in 544 donatori adulti post mortem (357 uomini e 187 donne).
Hanno scoperto che circa un terzo di questi geni (più di 6.500) avevano attività molto diverse negli uomini e nelle donne. Alcuni geni erano attivi solo negli uomini o solo nelle donne. Molti geni erano molto più attivi in un sesso o nell’altro.
Alcuni di questi geni mostravano un’attività basata sul sesso in ogni tessuto del corpo. Più comunemente, la differenza è stata vista in uno o pochi tessuti.
La maggior parte di questi geni non erano sui cromosomi sessuali: solo alcuni si trovavano sull’Y o sull’X.
Come potrebbe un terzo dei nostri geni essere controllato in modo diverso negli uomini e nelle donne?
Ora sappiamo che le proteine lavorano in reti estese. Cambiando la quantità di una proteina prodotta da un gene, si cambia la quantità di tutte le proteine prodotte da molti geni in una lunga catena di comando.
Sappiamo anche che gli ormoni hanno potenti influenze sull’attività genica. Per esempio, il testosterone e l’estrogeno alzano o abbassano molti geni nei tessuti riproduttivi e corporei.
Impatto sulle caratteristiche fisiche
Le funzioni dei geni che dipendono dal sesso hanno un certo senso. La maggior parte colpisce il sistema riproduttivo, che sappiamo essere molto diverso negli uomini e nelle donne. Per esempio, il nuovo studio mostra che le ghiandole mammarie hanno la più alta frequenza di espressione genica femminile, e il testicolo ha la più alta frequenza di geni maschili.
Altri geni di sesso sono stati coinvolti con la pelle (particolare pelosità), muscoli, tessuto grasso e cuore, che potrebbe riguardare le differenze di sesso nella morfologia del corpo e il metabolismo.
Confermando un rapporto precedente, alcuni geni con pregiudizi sessuali erano coinvolti nella funzione cerebrale, riaprendo il dibattito sulle differenze nel comportamento maschile e femminile.
Impatto sulla suscettibilità alle malattie
Queste nuove scoperte potrebbero spiegare perché uomini e donne sono spesso diversamente suscettibili alle malattie, e suggerisce che i trattamenti devono essere basati su studi di entrambi i sessi.
Leggi tutto: La rivoluzione di genere della medicina: come le donne hanno smesso di essere trattate come ‘piccoli uomini’
Sappiamo da tempo che molte malattie sono molto più comuni negli uomini (ad esempio il Parkinson) o nelle donne (ad esempio la sclerosi multipla).
Questo studio ha dimostrato che alcuni geni legati al sesso sono associati alle malattie. Per esempio, un gene femminile è implicato nell’omeostasi cardiovascolare e nell’osteoporosi, e un gene maschile nell’ipertensione.
Il nuovo studio ha anche mostrato una grande differenza nell’espressione di un gene precedentemente trovato importante per il metabolismo dei farmaci, che potrebbe spiegare perché uomini e donne possono rispondere in modo diverso.
L’Organizzazione per lo studio delle differenze di sesso ha fatto una campagna per includere le donne negli studi clinici. Questi risultati dovrebbero rafforzare la loro mano.
Che ci piaccia o no, le prove ora mostrano che uomini e donne differiscono geneticamente molto più profondamente di quanto abbiamo riconosciuto in precedenza.
Cosa significano queste nuove intuizioni per il nostro progresso verso l’equità di genere? Un cattivo risultato potrebbe essere l’appello a tornare a stereotipi sessuali superati. Un buon risultato sarà il riconoscimento delle differenze di sesso nella medicina e nel trattamento.