Будущее персонализированной медицины: как анализ крови может указать «время» ваших внутренних часов
Каждый из нас живет в своем ритме, однако иногда наше расписание может не совпадать с планами мозга
Причина, по которой мы засыпаем ночью и просыпаемся утром, связана с «часами» в мозге, которые регулируют 24-часовые циклы во всех клетках организма. Однако циркадный ритм у всех людей отличается, поэтому некоторые люди являются «совами», а другие — «жаворонками».
Однако научные труды показывают, что циркадные ритмы также связаны с рядом нарушений и заболеваний. Например, с более высоким риском развития болезни Альцгеймера, опухолей, а также исследования показывают, что введение определенных лекарств от рака утром может быть более эффективным. Есть и такие работы, которые говорят, что определенные продукты питания в утренние часы могут приводить к лучшему росту мышц. Изучение индивидуальных циркадных ритмов может заложить основу персонализированной медицины!
«Если мы сможем понять циркадные часы каждого отдельного человека, мы потенциально сможем назначить оптимальное время суток для того, чтобы он ел, занимался спортом или принимал лекарства», — говорит старший автор Кристофер Депнер.
Сегодня для изучения внутренних часов организма (как тело воспринимает время суток) используется анализ на мелатонин при слабом освещении. Пациенты остаются в темном помещении и каждый час сдают образцы крови и слюны для измерения этого гормона. Именно мелатонин сигнализирует организму, когда пора спать и просыпаться.
Однако это очень непрактичный и долгий способ. Поэтому авторы новой работы решили подойти к вопросу с другой стороны. Для своего исследования ученые привлекли 16 добровольцев, которые провели 14 дней в лаборатории сна, каждый час у участников брали образцы крови для оценки уровня мелатонина. В то же время исследователи оценили уровни 4000 различных метаболитов, включая аминокислоты, витамины и жирные кислоты. Затем авторы использовали алгоритм машинного обучения для идентификации наборов этих метаболитов, чтобы связать их с различными фазами циркадных часов. В итоге ученым удалось определять циркадную фазу лишь по одному образцу. Также команде удалось усовершенствовать методику таким образом, что в ходе анализа нужно изучить только 65 метаболитов.
Однако ученым предстоит еще много работы, прежде чем из метод сможет быть внедрен в работу медицинских учреждений. «Мы находимся на самых начальных этапах разработки биомаркеров циркадного ритма, но это многообещающее исследование показывает, что это возможно», — говорит Депнер.