Mężczyźni mają wyższe wskaźniki raka mózgu i to badanie może wyjaśnić dlaczego

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego u większości gatunków samce są większe i bardziej ozdobione niż samice? To ewolucyjnie określony aspekt biologii, ale co to znaczy dla ludzkiego zdrowia i chorób? Jakie są konsekwencje potrzeby jednego wykresu do opisania normalnego wzrostu u chłopców, a drugiego do opisania normalnego wzrostu u dziewcząt? Dlaczego istnieją dwa normalne czynniki wzrostu i czy ma to znaczenie dla choroby wzrostu, takiej jak rak?

Jestem lekarzem i naukowcem zajmującym się nowotworami mózgu u dzieci i jestem zainteresowany opracowaniem nowych metod leczenia glejaka (GBM) i innych złośliwych guzów mózgu.

Glejak jest najczęstszym złośliwym nowotworem mózgu i zabił nieżyjących już senatorów amerykańskich Johna McCaina i Teda Kennedy'ego oraz Beau Bidena III, najstarszego dziecka byłego wiceprezydenta Joe Bidena.

Zobacz także: Dlaczego kobiety przechowują tłuszcz w różnych miejscach niż mężczyźni

W tym nowym roku około 22 000 Amerykanów rozwinie glejaka, a prawie ta sama liczba umrze z tego powodu. Podczas gdy GBM występuje zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet, możemy wiarygodnie przewidzieć, że z 22 000 nowych przypadków, 8500 będzie u kobiet, podczas gdy pozostałe 13 500 przypadków będzie u mężczyzn. Ponadto można oczekiwać, że pacjentki z GBM przeżyją średnio o sześć miesięcy dłużej niż mężczyźni.

Moi koledzy i ja zastanawialiśmy się, czy podstawowe różnice w biologii mogą wyjaśniać, dlaczego mężczyźni byli bardziej podatni na te złośliwe guzy mózgu i dlaczego ich czas przeżycia był krótszy niż w przypadku kobiet. Postawiliśmy hipotezę, że gdyby istniały różnice między męską i żeńską wersją glejaka, moglibyśmy być w stanie wygenerować nowe, specyficzne dla płci metody leczenia, które poprawiłyby wyniki dla wszystkich.

Seks i choroba

Wiele chorób u ludzi wykazuje znaczne różnice płci w ich częstotliwości i nasileniu. Zaburzenia autoimmunologiczne, takie jak toczeń rumieniowaty układowy, występują dziewięć razy częściej u kobiet niż u mężczyzn, a choroby psychiczne, takie jak depresja, występują prawie dwukrotnie częściej u kobiet niż u mężczyzn. Implikacje różnic płciowych w nowotworach nie zostały dokładnie zbadane w badaniach klinicznych lub laboratoryjnych.

Chociaż istnieje duże zainteresowanie opracowaniem bardziej spersonalizowanego podejścia do leczenia raka, płeć pacjenta, kluczowa cecha personalizacji, nie została jeszcze włączona do tego paradygmatu. W naszym ostatnim badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nauka Medycyna translacyjna, moi współpracownicy i ja dostarczamy tego, co naszym zdaniem jest przekonującym dowodem na to, że płeć pacjentów powinna zostać włączona do leczenia glejaka i dokładniej zbadana w laboratorium.

W naszym badaniu staraliśmy się ustalić, czy różnice w przeżyciu mężczyzn i kobiet z glejakiem były konsekwencją różnych reakcji na standardowe leczenie; chirurgia, radioterapia i chemioterapia temozolomidem. A jeśli tak, chcieliśmy zbadać, czy istnieją mechanizmy specyficzne dla płci, które przyczyniają się do odpowiedzi na leczenie i przeżycia u mężczyzn i kobiet.

Po pierwsze, przeanalizowaliśmy standardowe obrazy rezonansu magnetycznego - lub MRI - 371 mózgów pacjentów pobranych podczas rutynowego leczenia w Mayo Clinic. Zmierzyliśmy, w jaki sposób guz proliferował i rósł w mózgach tych pacjentów oraz w jaki sposób guz zaatakował i rozprzestrzenił się do otaczającej tkanki mózgowej. Zarówno proliferacja, jak i inwazja ostatecznie zabijają pacjenta.

Odkryliśmy, że u pacjentek leczenie radioterapią i chemioterapią spowolniło proliferację guza, ale nie dotyczyło to mężczyzn. Guzy męskie nadal rosły w tym samym tempie, bez przeszkód dzięki tym zabiegom. Ponadto odkryliśmy, że proliferacja nowotworu przewiduje przeżycie zarówno mężczyzn, jak i kobiet, ale inwazja wpływa tylko na przeżycie samic.

Jak geny wpływają na wzrost raka

Doszliśmy do wniosku, że lepsza odpowiedź kobiet na standardowe leczenie glejaka i lepsze przeżycie może być określona w sposób specyficzny dla płci poprzez inwazję i proliferację. Jednak przeżycie u pacjentów płci męskiej wydawało się mieć wpływ jedynie na proliferację.

Następnie staraliśmy się ustalić, co powoduje te różnice. Jednym ze sposobów na zrozumienie biologii nowotworów jest przyjrzenie się różnicom między genami wykorzystywanymi przez komórki nowotworowe do wzrostu i reakcji na promieniowanie i chemioterapię. Możemy następnie porównać te geny z tymi, których używają normalne komórki.

Geny są narzędziami wykorzystywanymi przez komórki do tych funkcji. Jeśli naukowcy mogą zidentyfikować narzędzia, których nowotwory używają do wzrostu, możemy spróbować zaprojektować zabiegi, aby je wyłączyć. W tym celu skorzystaliśmy z dużej liczby publicznie dostępnych danych za pośrednictwem The Cancer Genome Atlas, badania Rembrandta i dwóch dodatkowych baz danych dotyczących aktywności genów nowotworowych, które genetycy nazywają ekspresją genów. Następnie za pomocą wyspecjalizowanego rodzaju matematyki, znanego jako Joint and Individual Variance Explained, stwierdziliśmy istotne różnice w aktywności genów u glejaka płci męskiej i żeńskiej.

Uważamy, że ważne jest, abyśmy odkryli, że niektóre geny mają różny wpływ na przeżycie u mężczyzn i kobiet. Na przykład, gdy poziomy genu zwanego CCNB2 były niskie u mężczyzn, przeżyli dłużej. Nie dotyczyło to kobiet. U kobiet, gdy poziom genu znanego jako PCDHB był niski, samice przeżyły dłużej. Nie dotyczyło to mężczyzn. Sugeruje to, że istotne jest, aby naukowcy badali wpływ leków na komórki męskie i żeńskie osobno, na GBM i ewentualnie inne nowotwory.

Zaintrygowano nas, że przeżycie mężczyzn było istotnie determinowane przez geny, które kontrolowały wskaźniki podziału komórek, podczas gdy przeżywalność kobiet była istotnie określona przez geny, które mogą regulować zdolność komórki nowotworowej do migracji do innego obszaru mózgu. Sugeruje to, że niektóre rodzaje leków, których celem jest podział komórek nowotworowych, mogą działać lepiej u mężczyzn, podczas gdy leki hamujące rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych do odległych narządów mogą być bardziej skuteczne u kobiet.

Co powoduje raka u mężczyzn a kobiety?

Odkryliśmy, że niski poziom genów zaangażowanych w proliferację był związany z dłuższym przeżyciem u mężczyzn i większą wrażliwością na chemioterapię w naczyniu. Podobnie, odkryliśmy, że niski poziom genów zaangażowanych w migrację komórek był związany z dłuższym przeżyciem u kobiet i zwiększoną wrażliwością na tę samą chemioterapię w naczyniu.

Łącznie wyniki te sugerują, że może być możliwe polepszenie wyników dla wszystkich pacjentów z glejakiem i prawdopodobnie innymi nowotworami, stosując metody diagnozowania i leczenia oparte na płci. Dzieje się tak, ponieważ wiele nowotworów występuje częściej u mężczyzn i możliwe jest, że dla każdego z tych nowotworów korzystne byłoby podejście specyficzne dla płci.

Zobacz także: Wielu mężczyzn doświadcza tego samego smutnego zjawiska jak kobiety po seksie

Uważamy, że należy to ocenić w prospektywnych badaniach klinicznych standardowych i nowych leków. Właśnie rozpoczęliśmy badanie kliniczne, w którym gromadzimy dane na temat różnic w metabolizmie płci i odpowiedzi na dietę ketogeniczną, w której guzy są pozbawione glukozy u dzieci z nawrotowymi guzami mózgu. Pracujemy również aktywnie nad określeniem, kiedy podczas normalnego rozwoju pojawiają się różnice w ryzyku zachorowania na raka i wrażliwości na leczenie.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Rozmowie Joshua Rubina. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.