Персоналізована медицина. "Точний час" на біологічних годинниках людини покаже кров

Причина, через яку ми стаємо сонними вночі та природним чином прокидаємося вранці, пов'язана з центральним головним годинником у мозку, який регулює 24-годинний цикл у всіх клітинах тіла. Однак цей циркадний ритм різниться у різних людей, тому деякі — опівнічники, а інші прокидаються рано. Вчені пов'язують циркадні ритми з низкою наслідків для здоров'я людини. Збої в біологічному ритмі можуть збільшити ризик розвитку хвороби Альцгеймера та зростання пухлин. Також вчені говорять, що прийом певних ліків у певний час доби може мати більш позитивний ефект. Такі відкриття можуть закласти основу для нової ери персоналізованої медицини, у якій лікування вибирається індивідуально для кожної людини в залежності від показань його внутрішнього годинника, повідомляє New Atlas.

Учені з Університету Колорадо запропонували новий метод для визначення точного часу внутрішнього біологічного годинника людини за допомогою простого аналізу крові.

"Якщо ми зможемо зрозуміти циркадний ритм кожної окремої людини, ми потенційно зможемо призначити оптимальний час дня для прийому їжі, для занять спортом, або для прийому ліків, — говорить старший автор дослідження Крістофер Депнер. — З точки зору персоналізованої медицини це буде справжній прорив".

Зараз золотим стандартом для вимірювання внутрішнього годинника організму або визначення того, у який час організм "думає", на відміну від того, що показують наші дні, є оцінка мелатоніну при тьмяному світлі. Для цього випробовувані залишаються в темному приміщенні і щогодини здають проби крові та слини для вимірювання гормону мелатоніну, який сигналізує організму, коли пора спати і коли прокидатися.

"Якщо ми хочемо визначити час циркадного ритму людини, нам потрібно знати, що це за час, — говорить Депнер. — Зараз у нас немає простого способу зробити це".

Учені сподіваються розробити більш практичні способи отримання даних про біологічні години людини, і аналізи крові стають багатообіцяючим рішенням цієї проблеми. Дослідники домоглися успіхів в цій області, використовуючи зразки крові для оцінки активності генів, які допомагають регулювати циркадний ритм, вчені з Університету Колорадо використовували інший підхід, званий метаболомікою.

Для свого дослідження вчені залучили 16 добровольців, які провели 14 днів у лабораторії та щогодини здавали аналізи крові для оцінки мелатоніну. У той же час вчені оцінили рівень 4000 різних метаболітів у їхній крові, включаючи амінокислоти, вітаміни та жирні кислоти. Потім був використаний алгоритм машинного навчання для визначення наборів цих метаболітів, пов'язаних із різними фазами циркадного ритму. Використовуючи цей "молекулярний відбиток пальця" для передбачення циркадної фази по одному зразку, вчені виявили, що він виявився на подив точним.

Вченим вдалося вдосконалити методику, так що потрібно було шукати тільки 65 метаболітів, але, кажуть дослідники, потрібно буде ще більш звузити кількість метаболітів, щоб зробити цей метод комерційно успішним. Крім того, є й інші проблеми, які необхідно вирішити, перш ніж технологія покине лабораторію. Наприклад, метод був найбільш точним, коли випробовувані добре відпочили та не приймали їжу напередодні. Проте дослідники в захваті від перших багатообіцяючих результатів.

"Ми перебуваємо на початковому етапі розробки цих біомаркерів циркадного ритму, але це багатообіцяюче дослідження показує, що це можливо, — говорить Депнер. — Це важливий крок на шляху розвитку циркадної медицини, коли можна буде надати правильне індивідуальне лікування людині в правильний час доби".