Исследователи из Университета Северной Каролины (США) сосредоточились на изучении белка DDX3X — особого фермента, за выработку которого отвечает X-хромосома. Поскольку у женщин две X-хромосомы, в отличие от мужского набора XY, в клетках их сердец этого белка вырабатывается кратно больше. Как выяснилось во время экспериментов на мышах, этот повышенный уровень белка служит критически важной молекулярной страховкой для женского организма.
Работа белка DDX3X напоминает дешифратор: он помогает клетке «прочитать» самые сложные фрагменты генетического кода, чтобы организм мог беспрепятственно собирать необходимые белки, отвечающие за построение сердечной мышцы и правильный сердечный ритм.
Когда ученые искусственно выключили ген, кодирующий этот белок, результаты оказались диаметрально противоположными в зависимости от пола испытуемой особи. Сердца развивающихся мужских эмбрионов никак не отреагировали на изменения — они родились здоровыми и развивались абсолютно нормально. Однако у женских эмбрионов без этого белка мгновенно нарушился синтез ключевых сердечных структур. Их мышечные волокна начали формироваться хаотично, а сердцебиение стало прерывистым, что в итоге привело к смерти зародыша еще на стадии внутриутробного развития.
Эта информация дает медикам ответ на давнюю клиническую загадку: почему врожденные пороки сердца проявляются у мужчин и женщин с разной частотой и степенью тяжести. В частности, исследование напрямую объяснило природу двух тяжелых человеческих патологий.
Первая — синдром Тернера, при котором девочки рождаются лишь с одной X-хромосомой вместо двух, в 90% случаев это сопровождается тяжелыми пороками сердца. Вторая — редкий синдром DDX3X (мутация в одноименном гене), при котором проблемы с сердцем тоже диагностируют практически исключительно у девочек.
В дальнейшем авторы научной работы, опубликованной в журнале Genes & Development, планируют выяснить, существуют ли другие подобные белки-предохранители. Понимание этих тонких генетических различий между полами поможет врачам разработать персонализированные и более эффективные методы диагностики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.