https://frosthead.com

Novi test krvi može odrediti vaš biološki sat

Naši satovi nemaju puno poštovanja.

Naravno, stalno razgovaramo o njima: „Ja nisam osoba ujutro“ ili „Sooooo sam zamršen.“ Ipak, obično je to samo za razgovor ili igranje biološke karte ako se posebno osjećamo nefunkcionalno.

No, zapravo se čini da je naš unutarnji sat snažna snaga u održavanju zdravlja. A sada, kada su trojica američkih znanstvenika cirkadijanskog ritma osvojili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu prošle godine, njegov medicinski utjecaj ozbiljnije se shvaća u smislu kako se osjećamo i kako funkcioniramo.

Ti su istraživači zaključili da geni vezani za tjelesne sate igraju kritičnu ulogu u svemu, od razine hormona i tjelesne temperature do ciklusa spavanja, pa čak i u našem ponašanju. Sada se smatra da između 30 do 50 posto naših gena ima aktivnost reguliranu cirkadijanskim ritmovima, uključujući i one koji su dio našeg imunološkog sustava.

"Postoji mnoštvo dokaza koji pokazuju da stanja poput depresije, dijabetesa, srčanih bolesti i Alzheimerove bolesti imaju veze s vašim tjelesnim satom", kaže Rosemary Braun, docentica preventivne medicine na Medicinskom fakultetu u Feinbergu Sveučilišta Northwestern.

"Pa, što ako bismo mogli otkriti nečije fiziološko vrijeme?"

Koliko ste sati?

Braun je dio istraživačkog tima na sjeverozapadu koji je poduzeo veliki prvi korak u upravo tome. U studiji nedavno objavljenoj u Proceedings of the National Academy of Sciences, znanstvenici su izvijestili o razvoju krvne pretrage za koju kažu da može otkriti koliko je sati u tijelu osobe.

Braun kaže da se test, nazvan TimeSignature, može dogoditi u roku od sat i pol vremena od procjenjivanja nečijeg biološkog vremena. Jedna vjerojatna korist je da bi to moglo pomoći liječnicima da preciznije odmjere kada će lijekovi - bilo da se radi o pilulama za krvni tlak ili kemoterapija - biti najučinkovitiji.

"Možda bi imalo smisla uzimati lijek odjednom, umjesto drugog", kaže Ravi Allada, profesor neurobiologije sa Weinbergovog visokog učilišta za umjetnost i znanost Northwestern i jedan od koautora studije. "I ovaj test mogao bi nas voditi u određivanju vremena kada biste trebali piti tu tabletu."

Utvrđivanjem najboljeg vremena za uzimanje lijeka mogu se koristiti niže doze i to može umanjiti rizik od nuspojava.

Allada napominje da su mnogi aspekti bolesti povezani s našim unutarnjim satovima, poput, kada tijekom dana osoba može biti u najvećem riziku od srčanog ili astmatičnog napada. Ponavlja Braunovo mišljenje o sumnjivoj vezi između poremećenog tjelesnog sata i kroničnih zdravstvenih problema.

"Na sat možete razmišljati kao o dirigentu orkestra, a sve se mora dogoditi u odgovarajuće vrijeme", kaže Allada. "Ali ako poremetite dirigenta, više nemate muziku."

Čitanje obrazaca gena

Ideja da se uzorci krvi mogu upotrijebiti za utvrđivanje vremena tijela osobe nije nova. Ali ranije bi od osobe zahtijevalo da se krv uzima svakih sat vremena tijekom čitavog sata, što je skupo i nepraktično.

Ali pomoću TimeSignature, krv treba uzeti samo dva puta u jednom danu, a cilj je da se to svede na jedan uzorak. Pa, kako su istraživači mogli tako dramatično pojednostaviti postupak?

Umjetna inteligencija.

Konkretno, svaka dva sata su uzimali uzorke krvi od skupine ispitanika i te podatke nadograđivali mjerenjima iz četiri druge studije. Zatim su napisali algoritam kojim su usmjeravali računalo na analizu 20.000 različitih gena i tražili obrasce u vremenu „genske ekspresije“ - kada se DNK pretvori u proizvod, poput proteina. U konačnici, stroj je uspio smanjiti broj na 41 gen koji je najsnažnije pokazao aktivnost gena tijekom različitih doba dana. Iz toga je bilo moguće povezati doba dana i aktivnost u tih 41 markera ekspresije gena.

"Imali smo ideju da ćemo moći koristiti aktivnost u tim genima i raditi unatrag te biti u stanju zaključiti u koje doba dana je vaše tijelo", kaže Braun.

Do sada se TimeSignature koristio samo za testiranje zdravih ispitanika. Analizom uzoraka krvi moglo se zaključiti vrijeme izvlačenja krvi.

Braun kaže da će se buduća istraživanja usmjeriti na utvrđivanje biološkog vremena ljudi čiji tjelesni satovi nisu u skladu sa stvarnim vremenom.

Kenneth Wright direktor je Laboratorija za spavanje i kronobiologiju na Sveučilištu Colorado u Boulderu. Nije bio uključen u studiju, ali cijeni potencijal testa.

"Moguće je točno i lako odrediti unutarnje cirkadijansko vrijeme ima važan značaj za utvrđivanje cirkadijanskog zdravlja osobe i za optimalni vremenski raspored tretmana", kaže on.

"Nova tehnika je napredak", dodaje Wright, "ali je treba testirati kako bi se točno moglo predvidjeti stvarno unutarnje biološko vrijeme ljudi. Nalazi studije pokazuju da nova tehnika može predvidjeti sat vremena uzimanja uzorka, a ne biološko vrijeme osobe. "

Allada priznaje da može postojati odstupanje između tjelesnog sata i "zida", ali kaže da je kod zdravih ispitanika koje je testirao, prvi bio "bliska aproksimacija" drugog.

Predviđanje rizika

Iako je Northwestern podnio zahtjev za patent stvarnog ispitivanja krvi TimeSignature, algoritam koji stoji iza njega učinio je dostupnim drugim istraživačima. Braun kaže da obećava da će test raditi i u drugim vanjskim laboratorijima i da se pokazao "robusnim" - njegova procjena da se unutarnje vrijeme pojedinca ne bi bacilo slučajnim događajima, poput prekomorskog leta kroz više vremenske zone.

To povećava izglede da bi krvni test tijela jednog sata mogao postati standardni dio godišnjeg pregleda.

Allada vjeruje da bi se, s obzirom na povezanost poremećenih tjelesnih satova i različitih zdravstvenih stanja, test jednog dana mogao upotrijebiti za predviđanje tko bi mogao biti pod većim rizikom od razvoja određenih bolesti. To bi moglo biti posebno korisno u liječenju stanja poput Alzheimerove bolesti, gdje simptomi obično nisu vidljivi sve dok bolest nije značajno napredovala.

"Ako je nečije vrijeme tijela izvan onoga što bi trebalo biti, to bi moglo biti predisponirajući faktor rizika za bolest", kaže Allada. „Glavni napredak u ovom slučaju je mjerenje biološkog procesa za koji znamo da je važan kada je riječ o bolestima, i to na način koji je praktičan, kako bi netko mogao ući u ured svog liječnika i uzeti krv i utvrditi to „.

Novi test krvi može odrediti vaš biološki sat