De ce aceeași analiză de sânge poate arăta diferit vara și iarna

O analiză de sânge este, de regulă, privită ca o fotografie fidelă a stării de sănătate din acel moment. Însă cercetările recente sugerează că această „fotografie” este mult mai dinamică decât se credea. O echipă internațională de cercetători de la Clusterul de Excelență PMI al Universității din Kiel, KU Leuven și Centrul German pentru Boli Neurodegenerative (DZNE) a descoperit că activitatea genelor din sânge se modifică în mod natural în timp, chiar și în absența unei boli.

Rezultatele, publicate în prestigioasa revistă Nature Communications, ridică întrebări importante despre modul în care sunt interpretate testele genetice și biomarkerii folosiți în medicina modernă.

Cea mai mare diferență nu este între oameni, ci între două momente din viața aceleiași persoane

Pentru studiu, cercetătorii au urmărit 333 de voluntari din Flandra timp de șase luni. Fiecare participant a donat trei probe de sânge, iar oamenii de știință au analizat activitatea a aproximativ 14.000 de gene la fiecare recoltare.

Rezultatul a fost surprinzător: pentru 85% dintre gene, variațiile apărute în timp la aceeași persoană au fost mai mari decât diferențele observate între persoane diferite.

Cu alte cuvinte, o probă de sânge recoltată în ianuarie și una recoltată în iulie de la aceeași persoană pot arăta mai diferit decât probele recoltate în aceeași zi de la doi oameni diferiți.

Mai mult, concluziile au fost validate în alte două baze independente de date: un studiu britanic realizat pe gemeni, care a permis separarea influenței genelor de cea a mediului, și o cohortă de 3.480 de participanți din Germania, conform Medical Xpress.

Anotimpul schimbă activitatea a peste 4.000 de gene

Cercetătorii au descoperit că timpul nu reprezintă doar o informație din calendar, ci un adevărat factor biologic.

Profesorul Philip Rosenstiel, unul dintre autorii principali ai studiului, explică faptul că medicina compară de obicei persoane bolnave cu persoane sănătoase sau indivizi între ei. Totuși, datele arată că, adesea, cea mai mare diferență biologică apare între două momente diferite din viața aceleiași persoane.

Printre factorii care influențează expresia genică se numără:

• anotimpul;

• ora din zi;

• infecțiile ușoare, care uneori nici măcar nu sunt recunoscute ca boală.

Cea mai spectaculoasă influență aparține anotimpurilor. Cercetătorii au identificat peste 4.000 de gene care își modifică sistematic activitatea între sezonul rece și cel cald.

Iarna predomină genele implicate în răspunsul imun, în timp ce vara devin mai active genele asociate ritmului circadian, reglării somnului, metabolismului și echilibrului hormonal.

„Amploarea schimbărilor sezoniere ne-a surprins cu adevărat. O probă recoltată în ianuarie și una recoltată în iulie surprind stări biologice diferite ale aceleiași persoane”, afirmă Franziska Kimmig, una dintre autoarele studiului.

Un mecanism aproape ignorat până acum

O altă descoperire importantă vizează un proces numit splicare alternativă.

Prin acest mecanism, aceeași genă poate produce proteine diferite, în funcție de momentul în care este activată. Cercetătorii spun că această sursă de variație a fost până acum în mare parte ignorată în cercetarea biomedicală, deși poate influența semnificativ interpretarea analizelor genetice.

Există și gene care nu se schimbă aproape deloc

Nu toate genele sunt însă influențate de timp.

Aproximativ 15% dintre gene și-au păstrat o activitate remarcabil de stabilă pe parcursul celor șase luni. Acestea sunt în principal gene implicate în funcționarea sistemului imunitar, mai ales cele asociate limfocitelor T și B.

Spre deosebire de restul genelor, acestea diferă mai mult între persoane decât în interiorul aceleiași persoane și pot funcționa ca o adevărată „amprentă moleculară”.

Profesorul Stefan Schreiber consideră că tocmai aceste profiluri stabile reprezintă baza viitoarei medicine personalizate.

„Fiecare persoană pare să poarte un fel de semnătură imunologică proprie, stabilă de-a lungul lunilor. Medicina de precizie trebuie să se bazeze pe profilul individual al pacientului, nu pe media populației”, explică specialistul.

Femeile și bărbații nu reacționează la fel

Una dintre cele mai importante concluzii ale cercetării privește diferențele dintre sexe.

Femeile au prezentat o variabilitate temporală semnificativ mai mare a expresiei genice comparativ cu bărbații.

Inițial, cercetătorii au presupus că explicația este ciclul menstrual. Totuși, analiza a arătat că diferențele persistă chiar și după menopauză, ceea ce sugerează existența unor mecanisme biologice încă necunoscute.

„Ne așteptam ca ciclul menstrual să explice această diferență. Ceea ce ne-a surprins este că variabilitatea rămâne ridicată și după menopauză. Acest lucru arată că încă nu înțelegem pe deplin cauzele”, spune dr. Neha Mishra.

În schimb, bărbații au prezentat o expresie genică mai stabilă în timp, dar diferențe mai mari între indivizi.

Aceste observații sunt importante deoarece multe studii clinice au inclus predominant participanți de sex masculin, iar rezultatele au fost ulterior extrapolate și femeilor.

Noul studiu sugerează că un biomarker care funcționează foarte bine la bărbați ar putea necesita praguri sau interpretări diferite la femei.

Ce înseamnă aceste rezultate pentru viitorul medicinei

Descoperirea ar putea avea un impact major asupra cercetării biomarkerilor utilizați în diagnosticarea bolilor cardiovasculare, afecțiunilor neurodegenerative sau bolilor inflamatorii cronice, precum boala inflamatorie intestinală (IBD).

O parte dintre modificările genetice considerate până acum semne ale unei boli ar putea reprezenta, de fapt, fluctuații biologice normale generate de anotimp, ora recoltării sau alte influențe fiziologice.

Profesorul Jeroen Raes subliniază că studiile anterioare nu sunt invalidate, însă trebuie interpretate într-un context mai larg.

Potrivit acestuia, sexul, anotimpul și momentul zilei nu ar trebui tratate ca simple detalii tehnice, ci ca variabile biologice esențiale.

Medicina ar putea avea nevoie de mai multe analize, nu de tehnologii noi

Autorii studiului consideră că schimbarea necesară nu este una tehnologică, ci de abordare.

În locul unei singure analize de sânge, realizată într-un moment izolat, viitoarele studii și, posibil, practica medicală ar putea pune accent pe măsurători repetate, efectuate în momente diferite.

Astfel, medicii ar putea diferenția mai ușor modificările normale ale organismului de cele produse de o boală.

Mesajul cercetătorilor este clar: timpul trebuie privit ca o dimensiune biologică importantă, la fel de relevantă precum vârsta, sexul sau istoricul medical. Iar această perspectivă ar putea redefini modul în care sunt dezvoltate testele de laborator și medicina de precizie în anii următori.