В издательстве «Альпина нон-фикшн» выходит книга научного журналиста Алексея Алексенко «Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии». «Сноб» публикует отрывок.
Глава тридцать девятая, в которой одним больше нравится арбуз, а другим — дыня
Генетика человеческой сексуальности
Если кого-то удивили, а то и возмутили половые изыски турухтанов, придется их огорчить: этому примитивному социуму, с его воспетой зоологами «вариабельностью окраски и поведения», до нас далеко. Половое поведение людей куда более разнообразно. Джеффри Эпштейн, Иван Охлобыстин, Анатолий Вассерман, Майкл Джексон, Шарлиз Терон, Билли Айлиш и Наталья Водянова — примеры совершенно не похожих друг на друга поведенческих паттернов. Ничего удивительного, что генетикам всегда хотелось понять глубокие биологические причины этих различий. Другими словами, найти какие-то гены, которые определяли бы, сколько у человека половых партнеров и кто они, а также кто кажется нам симпатичным в сексуальном смысле, а кто оставляет нас равнодушными. И среди этих вопросов выделяется один, самый животрепещущий: существует ли ген, который определяет, кажутся ли нам привлекательными люди противоположного пола, или своего собственного, или и того и другого?
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.
Зачем живые любят друг друга Читайте также
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 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 мухамсамцам 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 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 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.
Озон в кольце огня. Как извержение вулканов влияет на атмосферу Читайте также
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 технические возможности ученых стремительно расширялись: в частности, расшифровка геномов стала рутинным и не слишком дорогим предприятием. Тут в распоряжении наших прилежных исследователей сексуальности оказался новый мощный метод под названием GWAS — «полногеномный поиск ассоциаций». Это означает вот что: в компьютер загружают полные последовательности геномов множества людей, а также данные о том, что эти люди собой представляют. И компьютер исправно находит, к примеру, что буква А (аденин) в такой-то позиции гораздо чаще бывает у субъектов с высоким IQ, а буква Ц (цитозин) в другой позиции — у любителей комиксов и профессиональных объездчиков лошадей. Людей на Земле уже 8 млрд, а счет расшифрованных геномов пошел на миллионы. С другой стороны, в каждом из этих геномов по 3 млрд букв, из которых примерно в 1,5 млн позиций отмечены различия. В общем, статистике здесь определенно есть где порезвиться.
В 2018 году на той же конференции Американского общества генетики человека было заявлено об очередном прорыве в поисках генов человеческой сексуальности. Прорыв произошел в Бродовском институте в Кембридже и Гарвардской медицинской школе, а первым в списке авторов (среди двадцати, один из которых — вся исследовательская команда компании 23andMe) был доктор Андреа Ганна. Работа поражала масштабом: использованы данные почти полумиллиона человек, предоставивших образцы ДНК для проекта UK Biobank или заказавших генетические тесты в компании 23andMe. Участникам задавали вопрос: «Имели ли вы когда-нибудь сексуальный контакт с представителем того же пола?» Было получено 450 939 ответов «нет» и 26 890 ответов «да».
В сухом остатке оказалось вот что: нашлось 4 генетических локуса, достоверно ассоциированные с ответом на вышеуказанный вопрос. Они располагались на хромосомах 7, 11, 12 и 15. Два из них оказались специфичны для мужчин. Один, лежащий на хромосоме 11, связан еще и с облысением по мужскому типу. Другой, на 15-й хромосоме, лежит в области, богатой генами обонятельных рецепторов.
Как быть с результатами Хеймера по сегменту Xq28? Вердикт авторов работы однозначен: Хеймеру померещилось, ничего такого на Х-хромосоме нет. Хеймер, в свою очередь, похвалил авторов и выразил сожаление, что в 1993 году не имел возможности сделать настолько масштабное исследование (то есть, грубо говоря, докопаться с рискованными вопросами до такой огромной массы народу).
С момента публикации сенсационной статьи Дина Хеймера в 1993-м утекло много воды, и интересно видеть, как изменился тон комментариев, которые давали прессе авторы научных работ. Сказать, что Ганна и его коллеги были осторожны, — значит не сказать ничего. Авторы настаивали, что в ходе работы тесно контактировали с сообществом, для которого их результаты наиболее интересны, и приняли все меры, чтобы никакие из этих результатов не могли быть использованы фашистами, мракобесами и гомофобами для их непонятных, но наверняка малосимпатичных целей.
Как было сказано выше, мракобесу в принципе комфортно с любым из двух полярных выводов — или сексуальность зависит от генов, или она от них не зависит. Всем прочим людям жилось бы спокойнее, если бы сексуальность определялась полигенно: это когда генетические предпосылки существуют, но результат зависит от действия множества генов, и никакие их комбинации не предиктивны — не позволяют предсказать судьбу и предпочтения конкретного человека. С таким выводом фашистам жить труднее всего просто потому, что эта дрянь земная обычно слаба умом и не в состоянии разобраться ни в чем сложном. Довольно удачно, что выводы исследователей оказались именно такими. Четыре найденных аллеля нисколько не предиктивны: даже если у кого-то есть они все, вероятнее всего, их носитель окажется стопроцентным натуралом. Все генетические различия (не только в указанных локусах, но и во всем геноме) отвечают лишь за 8–25% вариаций по признаку сексуальности. Заметить ассоциации можно только на огромных выборках.
Хирургическое замешательство. Кто придумал наркоз и гипс Читайте также
Осторожность авторов, впрочем, не помогла им полностью защититься от дурака. В один прекрасный день биоинформатик Джозеф Витти открыл ссылку, присланную ему приятелем, и увидел там приложение для смартфона с интригующим названием: “How Gay Are You?” Оказалось, что приложение сделал некто Джоэл Белленсон, причем использовал для него именно результаты, полученные Андреа Ганной. Белленсон — американец, живущий в Уганде, и по иронии судьбы именно в этой стране есть реальный шанс угодить в тюрьму пожизненно, если с вашей сексуальностью, по мнению угандийских властей, что-то не так. Витти раздул публичный скандал: поскольку авторы исходной работы прямо указали, что их данные не позволяют ничего предсказывать, приложение Белленсона было просто обманом потребителей. Бедолага оправдывался тем, что его программа — это игрушка вроде гороскопа, а если угандийским властям будет нечем заняться, кроме утверждения традиционных ценностей, то сексуальность человека гораздо проще и точнее предсказать, к примеру, по его активности в соцсетях, чем по генотипу. Компания 23andMe немедленно удалила приложение со своего сайта, оговорившись, что геномные данные вообще-то собственность клиента и он волен загружать их куда ему вздумается.
Из вопросов, интересующих широкую публику, надо упомянуть еще один: если какой-то ген побуждает живых существ тянуться к представителям собственного пола, как такой ген мог уцелеть в эволюции — ведь его носители уж точно оставляли меньше потомства? Возможные ответы разобраны в статье Джулии Монк, Кейтлин Макдоно и других, вышедшей в 2019 году. Доводы авторов подробно осветил Александр Марков в своей статье в «Элементах» («Предложен новый взгляд на эволюцию однополого секса», 02.12.2019), и нам здесь нет смысла их повторять. Укажем лишь на один из вариантов ответа: эти же самые гены могут способствовать более активному сексуальному поведению, а поскольку они не предиктивны в отношении сексуальности, в большинстве случаев их носители будут иметь даже больше потомства, чем обладатели альтернативных аллелей. О том, так ли это, спросили у Андреа Ганны, и его ответ опять же был уклончивым: нет никаких надежных данных, указывающих на такой механизм.
История поисков генов сексуальности далека от завершения: методология GWAS позволяет сколько угодно расширять выборки испытуемых и открывать всё новые и новые гены, подозрительно ассоциированные с сексуальностью. Вероятно, в будущем нас ждет еще пара-тройка сенсаций. Но для тех, кого эти сенсации раздражают, есть хорошие новости. Кажется, для большей части человечества вся эта тема слегка подрастеряла остроту. В 1993 году результаты работы Дина Хеймера сотрясли мировые СМИ — откликнулись журналы USA Today и Time. В 2015-м данные Вилена о связи сексуальности с метилированием ДНК заполучили первую полосу газеты, которую в Великобритании раздают на улице бездомные. А в 2018-м полногеномное исследование Ганны заинтересовало в основном специализированную научно-популярную прессу. Даже обидно за ученых, которые спланировали и выполнили масштабную, методологически корректную работу. Впрочем, именно благодаря таким исследованиям вопрос о «генетических основах сексуальности» год от года будет казаться широкой публике все скучнее и скучнее.
А потом, по мере дальнейшего прогресса, в руках биоинформатиков наконец-то окажется многомиллиардная выборка геномных данных всего человечества. И тогда они поставят перед собой по-настоящему масштабный вопрос: «Какие гены заставляют человека предпочитать арбуз дыне или наоборот?» Можно быть уверенным, что такие гены непременно обнаружатся, и этот результат тоже ляжет кирпичиком в стену величественного храма познания. А мы, публика, увлечемся чем-нибудь поинтереснее.