Персонализированная медицина. "Точное время" на биологических часах человека покажет кровь

Причина, по которой мы становимся сонными ночью и естественным образом просыпаемся утром, связана с центральными главными часами в мозге, которые регулируют 24-часовой цикл во всех клетках тела. Однако этот циркадный ритм различается у разных людей, поэтому некоторые — полуночники, а другие — рано встают. Ученые связывают циркадные ритмы с рядом последствий для здоровья человека. Сбои в биологическом ритме могут увеличить риск развития болезни Альцгеймера и рост опухолей. Также ученые говорят, что прием определенных лекарств в определенное время суток может иметь более положительный эффект. Такие открытия могут заложить основу для новой эры персонализированной медицины, в которой лечение выбирается индивидуально для каждого человека в зависимости от показаний его внутренних часов, сообщает New Atlas.

Ученые из Университета Колорадо предложили новый метод для определения точного времени внутренних биологических часов человека с помощью простого анализа крови.

"Если мы сможем понять циркадный ритм каждого отдельного человека, мы потенциально сможем назначить оптимальное время дня для приема пищи, для занятий спортом, или для приема лекарств", — говорит старший автор исследования Кристофер Депнер. "С точки зрения персонализированной медицины это будет настоящий прорыв".

Сейчас золотым стандартом для измерения внутренних часов организма или определения того, в какое время организм "думает", в отличие от того, что показывают ваши часы, является оценка мелатонина при тусклом свете. Для этого испытуемые остаются в темном помещении и ежечасно сдают пробы крови и слюны для измерения гормона мелатонина, который сигнализирует организму, когда пора спать и когда просыпаться.

"Если мы хотим определить время циркадного ритма человека, нам нужно знать, что это за время", — говорит Депнер. "Сейчас у нас нет простого способа сделать это".

Ученые надеются разработать более практичные способы получения данных о биологических часах человека и анализы крови становятся многообещающим решением этой проблемы. Исследователи добились успехов в этой области, используя образцы крови для оценки активности генов, которые помогают регулировать циркадный ритм, ученые из Университета Колорадо использовали другой подход, называемый метаболомикой.

Для своего исследования ученые привлекли 16 добровольцев, которые провели 14 дней в лаборатории и ежечасно сдавали анализы крови для оценки мелатонина. В то же время ученые оценили уровень 4000 различных метаболитов в их крови, включая аминокислоты, витамины и жирные кислоты. Затем был использован алгоритм машинного обучения для определения наборов этих метаболитов, связанных с различными фазами циркадного ритма. Используя этот "молекулярный отпечаток пальца" для предсказания циркадной фазы по одному образцу, ученые обнаружили, что он оказался на удивление точным.

Ученым удалось усовершенствовать методику, так что нужно было искать только 65 метаболитов, но, говорят исследователи, нужно будет еще более сузить количество метаболитов, чтобы сделать данный метод коммерчески успешным. Кроме того, есть и другие проблемы, которые необходимо решить, прежде чем технология покинет лабораторию. Например, метод был наиболее точным, когда испытуемые хорошо отдохнули и не принимали пищу накануне. Тем не менее, исследователи в восторге от первых многообещающих результатов.

"Мы находимся на начальном этапе разработки этих биомаркеров циркадного ритма, но это многообещающее исследование показывает, что это возможно", — говорит Депнер. "Это важный шаг на пути развития циркадной медицины, когда можно будет предоставить правильное индивидуальное лечение человеку в правильное время суток".