Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко
За последние пятьдесят лет поиски такого гена превратились в особую ветвь биологической науки, что само по себе не слишком удивительно. Вызывает некоторое раздражение лишь тот факт, что эта ветвь порождает сенсации среди широкой публики едва ли не чаще, чем все остальные разделы современной биологии, вместе взятые. Не очень понятно, каких именно выводов ожидает публика от ученых. Генетике как науке немногим больше ста лет, и человечество пока не слишком разобралось, что ему делать с тем фактом, что одни свойства человека зависят от генов, а другие определяются воспитанием. Да, гены изменить нельзя (по крайней мере пока биологи толком не научились их редактировать и не договорились о том, в каких случаях это допустимо). Но прошлое, а вместе с ним и воспитание изменить нельзя тем более. Красивый голос, необходимый для карьеры оперного певца, почти наверняка зависит от генов. Владение многими иностранными языками, облегчающее карьеру ученого-гуманитария, вероятно, в большей степени определяется обстоятельствами жизни, то есть тем же воспитанием. Это не мешает человечеству в целом восхищаться как великими тенорами, так и великими филологами.
С другой стороны, злобный мракобес легко согласует свои отвратительные идеи с результатами научных штудий, каковы бы они ни были. Если какое-то человеческое свойство зависит от генов – значит, эти люди «генетически» не такие, как мы, и потому не заслуживают человеческого отношения. А если оно от генов не зависит, то носителей неприятного нам качества можно перевоспитать, отправив для этого в особые лагеря. Наука сама по себе не добрая и не злая: почти любое значимое научное открытие можно использовать для обоснования какой-нибудь человеконенавистнической мерзости, что неоднократно демонстрировали разного рода идеологи. Если уж ученым так хочется способствовать нравственному прогрессу, им бы поискать ген, определяющий склонность к этой самой мерзости, и отредактировать его раз и навсегда с помощью системы CRISPR-Cas9. Но это дело отдаленного будущего, а мы повествуем о том, чем занимались генетики в недавнем прошлом. А они среди прочего занимались поисками гена или генов, определяющих сексуальные предпочтения.
Ученых вдохновляли результаты исследования близнецов, опубликованные Джоном Майклом Бейли (род. 1957) из Иллинойса еще в 1991 году. Эти данные можно было повернуть и так и этак: получалось, что у однояйцовых близнецов сексуальные предпочтения совпадают заметно чаще, чем у родных братьев. Значит, гены тут, скорее всего, как-то замешаны. Однако нетрадиционный выбор совпадает у близнецов не всегда, а лишь (по результатам разных последующих исследований) в 20–50﹪ случаев. Значит, кроме генов, может быть и что-то еще. Причем это «что-то еще» явно не сводится к пресловутому воспитанию: все же однояйцовые близнецы, как правило, растут в очень похожих условиях.
Прочитав эти статьи, медик Дин Хеймер (род. 1951) из Национального института здоровья (Бетесда, Мэриленд) взялся за дело: пригласил для исследования 76 пациентов клиники ВИЧ-инфицированных при больнице Уитман-Уокер в Вашингтоне, а также еще 38 испытуемых – эта вторая выборка была замечательна тем, что состояла из братьев, заявивших о своей принадлежности к сексуальным меньшинствам. У братьев вполне могли быть одинаковые гены, к тому же Хеймер попросил их привлечь к исследованию как можно больше родственников с отцовской и материнской сторон. Оказалось, что признак, интересующий ученых, чаще встречается среди родственников мужского пола со стороны матери. От матери мужчина наследует Х-хромосому, и эта хромосома сразу попала под подозрение. Хеймер взял у испытуемых образцы крови и занялся изучением молекулярных маркеров (то есть характерных последовательностей ДНК), расположенных на Х-хромосоме. Надо сказать, что это было время, когда проект «Геном человека» только затевался, и методы, использованные Хеймером, современным биоинформатикам покажутся дремучей древностью. Тем не менее ему удалось найти кусочек Х-хромосомы, мутации в котором вроде бы коррелировали с картиной сексуальных предпочтений. Он называется Xq28.
В 1993 году результаты были опубликованы, что произвело сенсацию далеко за пределами научного сообщества. А затем на Хеймера обрушилась лавина критики. В работе нашли множество просчетов, действительных или мнимых. Несколько попыток воспроизвести результаты имели переменный успех – иногда получалось что-то похожее, а иногда нет. В общем, всем было ясно, что рановато ставить точку в этой истории.
В 1990-х годах эта тема стала действительно модной, и в ней отметились даже ученые, к генетике человека не имевшие никакого отношения. В Университете Глазго я застал профессора Кима Кайзера, занимавшегося вместе со своими сотрудниками плодовой мушкой. И что бы вы думали, у мушки тоже нашлись мутации, влияющие на половые предпочтения (на самом деле речь шла не о мушином чувстве прекрасного, а об особенностях брачного поведения – некоторым мухам-самцам было просто все равно, за кем ухаживать). Семинары, на которых сотрудник Кима Кевин О'Делл повествовал об интимных похождениях дрозофил, пользовались среди аспирантов огромным успехом.
Загадкой оставался феномен близнецов, проявлявших разные сексуальные предпочтения: если у них одинаковые гены, одинаковое воспитание и даже развивались они в одной и той же матке, что же у них различается? Одна любопытная гипотеза на этот счет была у Эрика Вилена (род. 1966) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе: различаться вполне могли метки на ДНК. Об этих метках мы упоминали в связи с именем Робина Холлидея: кроме своей знаменитой «структуры Холлидея», он вошел в науку как один из авторов концепции эпигенетического (то есть «надгенетического») наследования через метилирование ДНК. Буквы ДНК – нуклеотиды – могут химически модифицироваться: например, иногда к ним привешены метильные группы. Этот механизм природа использует для того, чтобы управлять работой генов, заглушая некоторые из них. В оплодотворенной яйцеклетке метки родителей обычно стираются, но происходит это не всегда. От чего все это зависит, по-прежнему не очень понятно, но картина метилирования ДНК у близнецов вполне может различаться.
Профессор Вилен предложил эту тему своему постдоку по имени Так Нгун, и тот взялся за работу: исследовал 47 пар идентичных близнецов, из которых у 10 пар сексуальные предпочтения совпадали, а у остальных 37 различались. Исследователь просмотрел ни много ни мало 140 000 точек в ДНК, где могла быть, а могла не быть метильная группа. Среди них нашлось всего пять, в которых наличие этой группы точно соответствовало исследуемому свойству. Итак, вот вывод, переполошивший в 2015 году ежегодную конференцию Американского общества генетики человека: все действительно записано в генах, но не буквами-нуклеотидами, а метильными метками, которые обычно возникают при индивидуальном развитии и стираются в следующем поколении.
Тут, конечно, опять подали голос критики: ну нельзя так вольно обращаться со столь серьезной материей, как статистика! Если в очень маленькой выборке (94 человека) исследовать очень много признаков (140 000 генетических локусов), то обязательно найдутся такие признаки, которые будут на 100﹪ коррелировать с любым заданным свойством – просто по причине тесноты. В свое оправдание авторы отвечали, что они тоже не лыком шиты: и без того скудная выборка была разбита на две части, и в одной половине искали корреляции, а вторую использовали вслепую для предсказания искомого качества. Предсказывать якобы удавалось с беспрецедентной точностью в 70﹪.
Так или иначе, но и этот результат не стал кирпичиком в стройном здании науки: убедить научную общественность не удалось. Приходится с грустью признать, что главным итогом столь масштабной работы стало повышенное внимание научно-популярной прессы. И это вовсе не была какая-то второсортная наука – напротив, наука-то здесь самого высокого качества. Но результаты, если и были, проявлялись совсем не там, где планировали ученые.
Вот один пример. Еще в 2011 году в той самой группе Эрика Вилена работал постдок по имени Стив Хорват. Он тоже искал связь эпигенетических меток на ДНК с сексуальностью и ничего не нашел. Зато нашел кое-что другое: картина метилирования в двух геномных локусах очень точно коррелировала с возрастом человека. Стив продал свой метод коммерческой компании, чем значительно поправил свои финансовые дела. С тех пор метод Хорвата не раз использовался криминалистами. В последний раз его пытались применить в 2018 году, чтобы вывести на чистую воду и посадить в немецкую тюрьму беженцев-преступников, совравших о своем возрасте, чтобы избежать наказания (и посадили). Таким образом, исследование Хорвата принесло пользу и ему самому, и прикладной генетике, и народу Германии. Ничего этого не произошло бы, если бы Хорват не принял решение сменить сферу деятельности, оставив попытки разобраться в генетике человеческой сексуальности.
Тем временем
