Korištenje tjelesnog sata za učinkovitije lijekove
Istraživači su stvorili bazu podataka o dnevnim cirkadijanskim ritmovima genetske aktivnosti. Nalazi mogu pomoći liječnicima da vremenski dostave lijekove u skladu s tjelesnim satom osobe, pojačavaju liječenje kardiovaskularnih bolesti i drugih stanja.
Naš cirkadijalni ritam, ili tjelesni sat, regulira ključne aspekte našeg zdravlja i svakodnevnog života.
Naš tjelesni sat između nekoliko drugih funkcija kontrolira cikluse spavanja i buđenja, probavu i tjelesnu temperaturu.
Znanstvenici su poremećaj vezali za svoj cirkadijski ritam za niz tjelesnih poremećaja, poput dijabetesa i pretilosti, kao i za neka mentalna zdravstvena stanja, poput depresije i bipolarnog poremećaja.
U novije vrijeme znanstvenici su pronašli veze između poremećaja ciklusa spavanje-budnost i pojave Alzheimerove bolesti.
Suprotno tome, stručnjaci koriste kronoterapiju - ili postupak postupnog prilagođavanja vremena za spavanje i vrijeme buđenja osobe - da bi odredili vrijeme isporuke lijekova tako da padne u skladu s cirkadijskim promjenama.
Na primjer, u uvjetima poput kardiovaskularnih bolesti ili visokog krvnog tlaka, kronoterapija se pokazala korisnom jer neke kardiovaskularne bolesti - poput srčanog udara, angine i moždanog udara - imaju veću učestalost ujutro.
Novija istraživanja također sugeriraju da naš tjelesni sat - ili skupljanje proteina koji djeluju unutar stanica, regulirajući staničnu aktivnost i njihove odgovarajuće genetske ekspresije - igra ključnu ulogu u raku te da bi kronoterapija mogla povećati učinkovitost liječenja karcinoma.
U tom kontekstu, istraživači pod vodstvom Johna Hogenescha, dr. Sc. - cirkadijski biolog iz Odjela za humanu genetiku i imunobiologiju u Medicinskom centru za dječju bolnicu Cincinnati u Ohiju - krenuo je stvoriti bazu dnevnih genetskih ritmova.
Neki od ovih gena mogu kontrolirati aktivnost lijekova, što daje važan doprinos rastućem polju cirkadijske medicine.
Istraživači detaljno opisuju svoje napore u časopisu Znanost translacijska medicina, i Marc Ruben, dr. sc., prvi je autor rada.
Korištenje gena za bicikliranje kao meta droge
Hogenesch i tim stvorili su računalni algoritam koji se naziva redoslijed biciklizma po periodičnoj strukturi kako bi proučio kako cirkadijanski ritmovi kontroliraju promjene u aktivnosti gena koje se događaju tijekom dana.
Konkretno, istraživači su koristili algoritam za proučavanje interakcija između gena i tkiva tisuća gena u tkivima preko 630 ljudskih sudionika.
Od svih ispitivanih gena, 917 je eksprimiralo proteine koji pomažu u metabolizmu i apsorpciji lijekova ili koji su sami sebi meta.
"Sveukupno ovo povezuje tisuće različitih lijekova, odobrenih i eksperimentalnih, s gotovo 1.000 biciklističkih gena [...] Otkrili smo da su geni koji kruže u ljudskom kardiovaskularnom sustavu ciljani mnogim od ovih lijekova."
Marc Ruben, dr. Sc.
Prema autorima studije, utvrđeno je da geni za 136 meta lijekova ritmički cikliziraju u barem jednom od sljedeća četiri srčana tkiva: atrijalnoj komori, aorti, koronarnoj arteriji i tibijalnoj arteriji.
"Identificirali smo ritmove u ekspresiji gena u tijelu kod velike i raznolike skupine ljudi", objašnjava Hogenesch. "Nije važno jeste li muško, žensko, mlado ili staro ili koje ste nacionalnosti, unutarnji sat vašeg tijela regulira polovicu vašeg genoma."
"To uključuje enzime koji metaboliziraju lijekove, transportere i ciljeve", kaže on. "Sada učimo koji lijekovi pogađaju proizvode regulirane satom i mogu imati koristi od optimizacije vremena primjene kod ljudi."
Hogenesch upozorava da je potrebno više istraživanja prije nego što se nalazi mogu primijeniti na kliničku praksu.
Međutim, "Kako je većina ovih lijekova sigurna i odobrena, ovaj bi postupak trebao ići puno brže od tradicionalnog otkrivanja lijekova, što može potrajati desetljeće ili više", zaključuje.
