Różnice biologiczne między kobietami i mężczyznami od dawna wpływają na częstość występowania, przebieg i odpowiedź na leczenie wielu chorób. Znacznie rzadziej analizowano jednak, jak płeć biologiczna kształtuje współwystępowanie chorób oraz mechanizmy molekularne, które za tym stoją. Przełomowe badanie zespołu z Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación, przeprowadzone we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu w Walencji i Katolickiego Uniwersytetu Portugalii, wypełnia tę lukę, ujawniając jednocześnie historyczne uprzedzenia w ochronie zdrowia publicznego.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego płeć biologiczna wpływa na współwystępowanie chorób i jakie mechanizmy molekularne stoją za tymi różnicami.
- Jak duża była skala analizy (liczba próbek, chorób i tkanek) oraz dlaczego wykorzystanie superkomputera miało kluczowe znaczenie.
- Które procesy biologiczne dominują u kobiet, a które u mężczyzn, mimo podobnych obrazów klinicznych chorób.
- Jak wyniki badania mogą zmienić diagnostykę, leczenie i projektowanie badań klinicznych w kierunku medycyny precyzyjnej.
Płeć jako kluczowa zmienna biologiczna
Badanie, opublikowane w Communications Medicine, po raz pierwszy systematycznie uwzględniło płeć biologiczną jako zmienną centralną w analizie molekularnych powiązań między chorobami. Zespół badawczy wskazuje, że nieuwzględnianie tej zmiennej prowadziło do uproszczonych wniosków i utrwalania schematu, w którym mężczyzna funkcjonował jako „model standardowy”.
W badaniach historycznych mężczyzna był modelem standardowym, co prowadziło do błędów diagnostycznych i mniej skutecznych metod leczenia kobiet – wyjaśnił Alfonso Valencia, profesor ICREA, kierownik Wydziału Nauk Biologicznych w BSC i główny autor badania. Nasze wyniki potwierdziły potrzebę systematycznej analizy kobiet i mężczyzn oddzielnie, aby zmierzać w kierunku bardziej precyzyjnej i sprawiedliwej nauki, integrującej płeć jako fundamentalną zmienną biologiczną.
Skala i metodologia analizy
Aby przeprowadzić badanie na niespotykaną dotąd skalę, naukowcy wykorzystali superkomputer MareNostrum 5. Przeanalizowano 8906 próbek pacjentów, obejmujących ponad 100 chorób i 25 różnych tkanek, z danych pochodzących z międzynarodowych, szeroko zweryfikowanych konsorcjów. Kluczowe było rozdzielenie danych według płci biologicznej, co pozwoliło porównać aktywację genów i szlaki molekularne w sposób dotychczas pomijany.
Te same choroby, różne szlaki biologiczne
Analiza wykazała, że identyczne kombinacje chorób mogą rozwijać się poprzez odmienne mechanizmy biologiczne u kobiet i u mężczyzn. U kobiet dominowały procesy związane z układem odpornościowym i metabolizmem, natomiast u mężczyzn wyraźniej zaznaczały się mechanizmy naprawy DNA i regeneracji tkanek. Oznacza to, że podobny obraz kliniczny może mieć zupełnie inne molekularne „podłoże” w zależności od płci.
Choroby współistniejące i różnice ryzyka
Badacze zwrócili uwagę, że wiele schorzeń częściej współwystępuje w określonych konfiguracjach płciowych.
Zaobserwowaliśmy na przykład, że cukrzyca typu 2 i niektóre rodzaje nowotworów wykazują odmienne powiązania u mężczyzn i kobiet, pośredniczone przez odmienne mechanizmy biologiczne – zauważył Jon Sánchez-Valle, badacz z BSC i główny autor badania. Dane te wskazały na trendy, które pomogły w stworzeniu nowych hipotez dotyczących wzajemnych powiązań tych chorób, ale konieczne było ich potwierdzenie w innych populacjach.
Wyniki sugerują, że strategie prewencji i redukcji ryzyka powinny być projektowane oddzielnie dla kobiet i mężczyzn, ponieważ rozwiązania skuteczne w jednej grupie nie muszą działać w drugiej.
Leki, płeć i różna odpowiedź organizmu
Zespół przeanalizował również zależności między współwystępowaniem chorób, a stosowaniem leków. Okazało się, że powszechnie używane terapie – m.in. metformina, wybrane chemioterapie czy leki rozszerzające oskrzela – wykazują różne powiązania z ryzykiem chorób współistniejących w zależności od płci.
Stwierdziliśmy, że stosowanie metforminy wiązało się z odmiennymi wzorcami u mężczyzn i kobiet w odniesieniu do niektórych chorób, takich jak rak wątroby, co wiązało się z różnicami hormonalnymi i metabolicznymi – wskazała Sánchez-Valle. Zrozumienie tych mechanizmów na poziomie molekularnym pomogło nam zaprojektować dokładniejsze badania kliniczne i przemyśleć strategie zmiany przeznaczenia leków.
W stronę medycyny precyzyjnej uwzględniającej płeć
Autorzy badania podkreślają, że uwzględnianie płci biologicznej już na wczesnych etapach badań mogłoby ograniczyć ryzyko działań niepożądanych i poprawić skuteczność terapii. Jeśli skutki uboczne i efektywność leków różnią się między kobietami a mężczyznami, pomijanie tej zmiennej oznacza realne zagrożenie dla jakości opieki.
Zrozumienie z biologicznego punktu widzenia, dlaczego te różnice wystąpiły, pozwoliło nam zidentyfikować nowe cele terapeutyczne i opracować bardziej odpowiednie metody leczenia dla każdego schorzenia – dodała Sánchez-Valle. Ta praca otworzyła drogę do medycyny precyzyjnej, która nie zakładała już, że to, co działa u mężczyzn, musi działać u kobiet.
Główne wnioski
- Analiza 8906 próbek pacjentów obejmujących ponad 100 chorób i 25 tkanek wykazała, że te same choroby mogą rozwijać się innymi szlakami biologicznymi w zależności od płci.
- U kobiet częściej dominowały mechanizmy związane z układem odpornościowym i metabolizmem, natomiast u mężczyzn wyraźniej zaznaczały się procesy naprawy DNA i regeneracji tkanek.
- Badanie potwierdziło, że historyczne traktowanie mężczyzny jako „modelu standardowego” mogło prowadzić do błędów diagnostycznych i mniej skutecznych terapii.
- Uwzględnienie płci biologicznej jako kluczowej zmiennej otwiera drogę do bardziej sprawiedliwej i precyzyjnej medycyny, lepiej dopasowanej do realnych potrzeb pacjentów.
Źródło:
- Barcelona Supercomputing Center
- https://www.nature.com/articles/s43856-025-01329-0
