Gli uomini hanno più alti tassi di cancro al cervello e questo studio potrebbe spiegare perché

Ti sei mai chiesto perché, nella maggior parte delle specie, i maschi sono più grandi e più ornati delle femmine? È un aspetto evolutivamente determinato della biologia, ma cosa significa per la salute e le malattie umane? Quali sono le implicazioni di aver bisogno di un grafico per descrivere la normale crescita nei ragazzi e un altro per descrivere una crescita normale nelle ragazze? Perché ci sono due normali per la crescita, e ha importanza per una malattia della crescita come il cancro?

Sono un medico e scienziato del tumore cerebrale pediatrico e sono interessato a sviluppare nuovi trattamenti per il glioblastoma (GBM) e altri tumori cerebrali maligni.

Il glioblastoma è il più comune tumore maligno al cervello e ha ucciso i defunti senatori statunitensi John McCain e Ted Kennedy e Beau Biden III, il figlio maggiore dell'ex vicepresidente Joe Biden.

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In questo nuovo anno, circa 22.000 americani svilupperanno il glioblastoma, e quasi lo stesso numero ne morirà. Mentre il GBM si verifica sia nei maschi che nelle femmine, possiamo prevedere in modo attendibile che dei 22.000 nuovi casi, 8.500 saranno nelle femmine mentre i restanti 13.500 saranno nei maschi. Inoltre, si prevede che i pazienti con GBM femminile sopravvivano in media circa sei mesi in più rispetto ai pazienti maschi.

I miei colleghi e io mi chiedevo se le differenze basilari in biologia potrebbero spiegare perché i maschi erano più vulnerabili a questi tumori cerebrali maligni e perché il loro tempo di sopravvivenza era più breve rispetto alle femmine. Abbiamo ipotizzato che se ci fossero differenze tra la versione maschile e femminile del glioblastoma, potremmo essere in grado di generare nuovi approcci al trattamento specifici per il sesso che potrebbero migliorare i risultati per tutti.

Sesso e malattia

Molte malattie umane presentano sostanziali differenze di sesso nella loro frequenza e gravità. I disturbi autoimmuni come il lupus eritematoso sistemico si verificano nove volte più frequentemente nelle femmine rispetto ai maschi e malattie psichiatriche come la depressione si verificano quasi il doppio delle femmine rispetto ai maschi. Le implicazioni delle differenze sessuali nel cancro non sono state ampiamente studiate nella ricerca clinica o di laboratorio.

Mentre c'è un grande interesse nello sviluppo di approcci più personalizzati alla cura del cancro, il sesso di un paziente, una caratteristica chiave della personalizzazione, non è ancora stato incorporato in questo paradigma. Nel nostro recente studio pubblicato sulla rivista Scienza Medicina traslazionale i miei collaboratori e io forniamo ciò che riteniamo sia una prova convincente che il sesso dei pazienti debba essere incorporato nei trattamenti per il glioblastoma e più approfonditamente studiato in laboratorio.

Nel nostro studio, abbiamo cercato di determinare se le differenze nella sopravvivenza per maschi e femmine con glioblastoma fossero una conseguenza di diverse risposte al trattamento standard; chemioterapia, radioterapia e temozolomide. E, se ci fosse, volevamo esplorare se esistessero meccanismi specifici del sesso che contribuissero alla risposta al trattamento e alla sopravvivenza nei maschi e nelle femmine.

In primo luogo, abbiamo analizzato le immagini standard di risonanza magnetica - o risonanza magnetica - del cervello di 371 pazienti prelevati durante il trattamento di routine presso la Mayo Clinic. Abbiamo misurato il modo in cui il tumore è proliferato e cresciuto nel cervello di questi pazienti e come il tumore ha invaso e diffuso nel tessuto cerebrale circostante. Sia la proliferazione che l'invasione alla fine uccidono il paziente.

Abbiamo riscontrato che nelle donne il trattamento con radiazioni e chemioterapia ha rallentato la proliferazione del tumore, ma questo non era il caso per i pazienti maschi. I tumori maschili hanno continuato a crescere allo stesso ritmo, senza ostacoli da questi trattamenti. Inoltre, abbiamo scoperto che la proliferazione del tumore predice la sopravvivenza sia per i maschi che per le femmine, ma l'invasione ha riguardato solo la sopravvivenza delle donne.

Come i geni influenzano la crescita del cancro

Abbiamo concluso che la migliore risposta delle donne al trattamento standard per il glioblastoma e una migliore sopravvivenza potrebbe essere determinata in modo specifico per sesso dall'invasione in aggiunta alla proliferazione. Tuttavia, la sopravvivenza nei pazienti di sesso maschile sembrava essere solo influenzata dalla proliferazione.

Successivamente abbiamo cercato di identificare ciò che causa queste differenze. Tra i modi in cui dobbiamo comprendere la biologia del cancro è quello di esaminare le differenze tra i geni che le cellule tumorali usano per crescere e rispondere alle radiazioni e alla chemioterapia. Possiamo quindi confrontare questi geni con quelli utilizzati dalle cellule normali.

I geni sono gli strumenti che le cellule usano per queste funzioni. Se i ricercatori possono identificare gli strumenti utilizzati dai tumori per crescere, possiamo provare a progettare trattamenti per disabilitarli. Per fare questo, abbiamo sfruttato una grande quantità di dati disponibili al pubblico attraverso il Cancer Genome Atlas, lo studio di Rembrandt e due ulteriori database sull'attività del gene del cancro, che i genetisti chiamano riferimento come espressione genica. Quindi, usando un tipo specializzato di matematica, noto come spiegazione della varianza articolare e individuale, abbiamo trovato differenze significative nelle attività dei geni nel glioblastoma maschile e femminile.

Pensiamo che sia importante scoprire che alcuni geni hanno effetti diversi sulla sopravvivenza nei pazienti di sesso maschile e femminile. Per esempio, quando i livelli di un gene chiamato CCNB2 erano bassi nei maschi, sono sopravvissuti più a lungo. Questo non era il caso delle donne. Nelle femmine, quando i livelli di un gene noto come PCDHB erano bassi, le femmine sopravvivevano più a lungo. Questo non era il caso per i maschi. Ciò suggerisce che è essenziale che i ricercatori studino l'impatto dei farmaci sulle cellule maschili e femminili separatamente, per il GBM e possibilmente altri tumori.

Siamo rimasti incuriositi dal fatto che la sopravvivenza maschile sia stata determinata in modo significativo da geni che controllano i tassi di divisione cellulare, mentre la sopravvivenza femminile è stata determinata in modo significativo da geni che possono regolare la capacità di una cellula tumorale di migrare in un'altra area del cervello. Ciò suggerisce che alcuni tipi di farmaci che mirano a come le cellule tumorali si dividono potrebbero funzionare meglio nei maschi, mentre i farmaci che inibiscono le cellule tumorali dalla diffusione a organi distanti potrebbero essere più efficaci nelle femmine.

Ciò che guida i tumori negli uomini contro le donne?

Abbiamo scoperto che i bassi livelli di geni coinvolti nella proliferazione erano legati a una sopravvivenza più lunga nei pazienti di sesso maschile e una maggiore sensibilità alla chemioterapia in un piatto. Allo stesso modo, abbiamo scoperto che bassi livelli di geni coinvolti nella migrazione cellulare erano associati a una sopravvivenza più lunga nelle pazienti di sesso femminile e ad una maggiore sensibilità alla stessa chemioterapia in un piatto.

Insieme, questi risultati suggeriscono che potrebbe essere possibile migliorare i risultati per tutti i pazienti affetti da glioblastoma, e possibilmente altri tumori, utilizzando approcci basati sul sesso per la diagnosi e il trattamento. Questo perché molti tumori sono più comuni nei maschi ed è possibile che per ognuno di questi tipi di cancro possano essere utili approcci sessuali specifici.

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Riteniamo che questo dovrebbe essere valutato in studi clinici prospettici di terapie standard e innovative. Abbiamo appena iniziato una sperimentazione clinica in cui stiamo raccogliendo dati sulle differenze di sesso nel metabolismo e la risposta a una dieta chetogenica in cui i tumori sono affamati di glucosio nei bambini con tumori cerebrali recidivati. Stiamo anche lavorando attivamente per determinare quando, durante lo sviluppo normale, sorgono differenze di sesso nel rischio di cancro e sensibilità al trattamento.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Joshua Rubin. Leggi l'articolo originale qui.