Χρησιμοποιώντας το ρολόι σώματος για να κάνουμε τα ναρκωτικά πιο αποτελεσματικά
Οι ερευνητές δημιούργησαν μια βάση δεδομένων για τους ημερήσιους κιρκαδικούς ρυθμούς της γενετικής δραστηριότητας. Τα ευρήματα μπορεί να βοηθήσουν τους γιατρούς να δώσουν χρόνο στην παράδοση φαρμάκων σύμφωνα με το ρολόι σώματος ενός ατόμου, ενισχύοντας τη θεραπεία για καρδιαγγειακές παθήσεις και άλλες καταστάσεις.
Ο κιρκαδικός ρυθμός μας, ή το ρολόι του σώματος, ρυθμίζει βασικές πτυχές της υγείας και της καθημερινής μας ζωής.
Το ρολόι μας ελέγχει τους κύκλους ύπνου-αφύπνισης, την πέψη και τη θερμοκρασία του σώματος, μεταξύ πολλών άλλων λειτουργιών.
Οι επιστήμονες έχουν συνδέσει τη διαταραχή στον κιρκαδικό ρυθμό κάποιου με μια σειρά σωματικών διαταραχών, όπως ο διαβήτης και η παχυσαρκία, καθώς και ορισμένες καταστάσεις ψυχικής υγείας, όπως η κατάθλιψη και η διπολική διαταραχή.
Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν βρει συνδέσεις μεταξύ των διακοπών του κύκλου ύπνου-αφύπνισης και της εμφάνισης της νόσου του Alzheimer.
Αντίθετα, οι ειδικοί χρησιμοποιούν χρονοθεραπεία - ή τη διαδικασία σταδιακής προσαρμογής του ύπνου και του χρόνου αφύπνισης ενός ατόμου - για να χρονομετρήσουν την παράδοση των ναρκωτικών έτσι ώστε να συμβαδίζει με τις κιρκαδικές αλλαγές.
Σε καταστάσεις όπως η καρδιαγγειακή νόσος ή η υψηλή αρτηριακή πίεση, για παράδειγμα, η χρονοθεραπεία έχει αποδειχθεί χρήσιμη επειδή ορισμένες καρδιαγγειακές παθήσεις - όπως καρδιακές προσβολές, στηθάγχη και εγκεφαλικό επεισόδιο - έχουν υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης το πρωί.
Πιο πρόσφατη έρευνα δείχνει επίσης ότι το ρολόι του σώματός μας - ή η συλλογή πρωτεϊνών που αλληλεπιδρούν εντός των κυττάρων, ρυθμίζοντας την κυτταρική δραστηριότητα και τις αντίστοιχες γενετικές εκφράσεις τους - παίζει βασικό ρόλο στον καρκίνο και ότι η χρονοθεραπεία θα μπορούσε να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας του καρκίνου.
Σε αυτό το πλαίσιο, οι ερευνητές με επικεφαλής τον John Hogenesch, Ph.D. - ένας κιρκάδιος βιολόγος στα Τμήματα Ανθρώπινης Γενετικής και Ανοσοβιολογίας στο Ιατρικό Κέντρο Νοσοκομείου Παιδιών του Σινσινάτι στο Οχάιο - ξεκίνησε να δημιουργεί μια βάση δεδομένων καθημερινών γενετικών ρυθμών.
Μερικά από αυτά τα γονίδια μπορούν να ελέγξουν τη δραστηριότητα των φαρμάκων, γεγονός που συμβάλλει σημαντικά στον αναπτυσσόμενο τομέα της κιρκαδικής ιατρικής.
Οι ερευνητές περιγράφουν λεπτομερώς τις προσπάθειές τους στο περιοδικό Επιστημονική Μεταγραφική Ιατρική, και ο Marc Ruben, Ph.D., είναι ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας.
Χρησιμοποιώντας τα γονίδια της ποδηλασίας ως στόχους ναρκωτικών
Ο Hogenesch και η ομάδα δημιούργησαν έναν αλγόριθμο υπολογιστών που ονομάζεται ποδηλατική παραγγελία με περιοδική δομή για να μελετήσει πώς οι κιρκαδικοί ρυθμοί ελέγχουν τις αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα που συμβαίνουν καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον αλγόριθμο για να μελετήσουν τις αλληλεπιδράσεις γονιδίων σε ιστό χιλιάδων γονιδίων στους ιστούς περισσότερων από 630 συμμετεχόντων.
Από όλα τα γονίδια που μελετήθηκαν, 917 εξέφρασαν πρωτεΐνες που βοηθούν στο μεταβολισμό και την απορρόφηση φαρμάκων, ή που είναι οι ίδιοι στόχοι φαρμάκων.
«Συνολικά, αυτό συνδέει χιλιάδες διαφορετικά φάρμακα, τόσο εγκεκριμένα όσο και πειραματικά, με σχεδόν 1.000 γονίδια ποδηλασίας […] Βρήκαμε ότι τα γονίδια που κυκλοφορεί στο ανθρώπινο καρδιαγγειακό σύστημα στοχεύονται από πολλά από αυτά τα φάρμακα.»
Marc Ruben, Ph.D.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, τα γονίδια για 136 στόχους φαρμάκων βρέθηκαν να κυκλοφορεί ρυθμικά σε τουλάχιστον έναν από τους ακόλουθους τέσσερις καρδιακούς ιστούς: τον κολπικό θάλαμο, την αορτή, τη στεφανιαία αρτηρία και την κνημιαία αρτηρία.
«Εντοπίσαμε ρυθμούς στην γονιδιακή έκφραση σε όλο το σώμα σε μια μεγάλη και διαφορετική ομάδα ανθρώπων», εξηγεί ο Hogenesch. "Δεν έχει σημασία αν είστε άντρας, γυναίκα, νέος ή μεγάλος, ή ποια είναι η εθνικότητά σας, το εσωτερικό ρολόι του σώματός σας ρυθμίζει το μισό του γονιδιώματός σας."
«Αυτό περιλαμβάνει ένζυμα, μεταφορείς και στόχους που μεταβολίζουν τα ναρκωτικά», λέει. «Τώρα μαθαίνουμε ποια φάρμακα χτυπούν προϊόντα που ρυθμίζονται με το ρολόι και μπορεί να επωφεληθούν από τη βελτιστοποίηση του χρόνου χορήγησης σε ανθρώπους».
Ο Hogenesch προειδοποιεί ότι απαιτείται περισσότερη έρευνα προτού εφαρμοστούν τα ευρήματα στην κλινική πρακτική.
Ωστόσο, "Δεδομένου ότι τα περισσότερα από αυτά τα φάρμακα είναι ασφαλή και εγκεκριμένα, αυτή η διαδικασία θα πρέπει να προχωρήσει πολύ πιο γρήγορα από την παραδοσιακή ανακάλυψη ναρκωτικών, η οποία μπορεί να διαρκέσει μια δεκαετία ή περισσότερο", καταλήγει.
