Frauen sind in kardiologischen klinischen Studien oft unterrepräsentiert – dennoch haben sie ein mindestens gleich hohes Todesrisiko aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und ein höheres Risiko, arzneimittelinduzierte Herzkomplikationen zu entwickeln, als Männer. Klinische Studien zu Medikamenten stützen sich im Allgemeinen auf Elektrokardiogramme (EKG), um die Reaktion des Herzens eines Patienten auf ein Medikament zu messen und seine Sicherheit zu bestimmen, dennoch weisen Männer und Frauen eine Reihe von Unterschieden in ihrer Herzphysiologie auf, die sich in konsistenten Variationen in ihren EKGs widerspiegeln. Infolgedessen ist ein Medikament, das bei Männern sicher zu sein scheint, für Frauen möglicherweise nicht sicher.
„Die Leute neigen dazu zu glauben, dass Frauen nicht wirklich Herzkrankheiten bekommen, aber das ist nicht der Fall – Männer und Frauen sind gleichermaßen von Herzproblemen betroffen, obwohl das meiste, was wir über Herzkrankheiten wissen, aus dem stammt, was Forscher bei Männern untersucht haben“, erklärte Kim Hellgren, ein Pharmakologe im Labor von Eleonora Grandi an der University of California, Davis. „Das Beste wäre, wenn wir unsere Forschung halb männlich und halb weiblich machen würden“, sagte er. Aber um bei der Interpretation von Studien zu helfen, die keine ideale Repräsentation haben, und um das Risiko hervorzuheben, Geschlechtsunterschiede im Herzen zu übersehen, programmiert er ein Tool, das dabei hilft, die weibliche Reaktion auf der Grundlage von Beiträgen männlicher klinischer Studienteilnehmer vorherzusagen.
Im Vergleich zu männlichen Herzzellen brauchen weibliche Herzzellen mehr Zeit, um nach einem elektrischen Impuls in ihren Ruhezustand zurückzukehren, was sich als längeres QT-Intervall im EKG zeigt. Die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Erregung und Kontraktion von Herzmuskelzellen können auch die Art und Weise beeinflussen, wie diese Zellen auf Medikamente ansprechen. Was bei Männern ein therapeutischer Effekt sein könnte, könnte daher gleichzeitig bei Frauen schädlich sein.
Unter Verwendung mathematischer Modelle von Erregungs- und Kontraktionsmustern in männlichen und weiblichen menschlichen Herzmuskelzellen entwickelte das Team einen regressionsbasierten „Übersetzer“, der männliche Daten verwenden kann, um die weibliche Herzreaktion vorherzusagen. Bisher haben sie ihr Tool in virtuellen Datensätzen simulierter Herzreaktionen auf eine große Gruppe verschiedener Medikamente eingesetzt. Unter Verwendung männlicher Daten war der Übersetzer in der Lage, weibliche Daten erfolgreich vorherzusagen, die mit den simulierten weiblichen Daten des Computers für jedes Medikament, das sie probierten, übereinstimmten.
Der nächste Schritt besteht darin, das Programm so zu verpacken, dass es von Personen, die klinische Studien durchführen, leicht verwendet werden kann, sagte Hellgren. Das Programm wird es einfach machen, einen Haufen klinischer Daten aus männlichen EKGs einzugeben und Feedback darüber zu erhalten, ob das Medikament für Frauen sicher oder unsicher wäre. Dies würde dazu beitragen, dass Medikamente, die für Frauen unsicher sein könnten, nicht auf den Markt kommen.
Letztendlich hofft Hellgren, dass sein Übersetzer selten verwendet wird, und macht stattdessen auf die Unterschiede in klinischen Studien aufmerksam, um die Koordinatoren klinischer Studien zu ermutigen, eine gleiche Anzahl von Männern und Frauen zu rekrutieren. Aber für bereits laufende Studien und für diejenigen, bei denen es einfach nicht möglich ist, genau 50/50 zu erreichen, glaubt Hellgren, dass sein Tool die Lücken schließen kann.
Hellgren wird seine Arbeit am Sonntag, den 19. Februar, auf dem 67. Annual Biophysical Society Meeting in San Diego, Kalifornien, vorstellen.