Използване на телесния часовник, за да направи лекарствата по-ефективни
Изследователите създадоха база данни за ежедневните циркадни ритми на генетичната активност. Констатациите могат да помогнат на лекарите да определят времето за доставка на лекарства в съответствие с телесния часовник на дадено лице, да засилят лечението на сърдечно-съдови заболявания и други състояния.
Нашият циркаден ритъм или телесен часовник регулира ключови аспекти на нашето здраве и ежедневие.
Нашият телесен часовник, наред с няколко други функции, контролира цикъла сън-будност, храносмилането и телесната температура.
Учените обвързват прекъсването с циркадния ритъм на човек с редица физически разстройства, като диабет и затлъстяване, както и някои психични състояния, като депресия и биполярно разстройство.
Съвсем наскоро учените откриха връзки между нарушенията на цикъла сън-събуждане и появата на болестта на Алцхаймер.
И обратно, специалистите използват хронотерапията - или процеса на прогресивно адаптиране на времето за лягане и събуждане на човек - за да определят времето за доставка на лекарства, така че да съответства на циркадните промени.
При състояния като сърдечно-съдови заболявания или високо кръвно налягане, например, хронотерапията се оказа полезна, тъй като някои сърдечно-съдови заболявания - като инфаркти, ангина и инсулт - имат по-висока честота сутрин.
По-скорошни изследвания също показват, че нашият телесен часовник - или събирането на протеини, които взаимодействат в клетките, регулирайки клетъчната активност и съответните им генетични изрази - играе ключова роля при рака и че хронотерапията може да повиши ефективността на лечението на рака.
В този контекст изследователите, ръководени от д-р Джон Хогенес, - циркаден биолог в отделите по човешка генетика и имунобиология в Медицинския център за детска болница в Синсинати в Охайо - има за цел да създаде база данни за ежедневните генетични ритми.
Някои от тези гени могат да контролират активността на лекарствата, което има важен принос за нарастващата област на циркадната медицина.
Изследователите подробно описват своите усилия в списанието Наука Транслационна медицина, и Марк Рубен, д-р, е първият автор на статията.
Използване на гени за колоездене като мишени за наркотици
Хогенеш и екипът създадоха компютърен алгоритъм, наречен колоездене подреждане чрез периодична структура, за да проучи как циркадните ритми контролират промените в генната активност, които се случват през целия ден.
По-конкретно, изследователите са използвали алгоритъма за изследване на взаимодействията между гени и тъкани на хиляди гени в тъканите на над 630 участници в човешкия процес.
От всички изследвани гени, 917 експресират протеини, които спомагат за метаболизма и усвояването на лекарствата, или които самите са лекарства.
„Като цяло това свързва хиляди различни лекарства, както одобрени, така и експериментални, с близо 1000 гена за колоездене […] Установихме, че гените, които циклират в сърдечно-съдовата система на човека, са насочени към много от тези лекарства.“
Марк Рубен, д-р.
Според авторите на изследването е установено, че гените за 136 лекарствени мишени ритмично циклират в поне една от следните четири сърдечни тъкани: предсърдната камера, аортата, коронарната артерия и тибиалната артерия.
„Идентифицирахме ритми в генната експресия в тялото при голяма и разнообразна група хора“, обяснява Хогенеш. „Няма значение дали сте мъж, жена, млад или стар или какъв е вашият етнос, вътрешният часовник на тялото ви регулира половината от генома ви.“
„Това включва ензими, метаболизиращи лекарства, транспортери и мишени“, казва той. „Сега научаваме кои лекарства удрят продуктите, регулирани по часовник и може да се възползват от оптимизирането на времето за администриране при хората.“
Hogenesch предупреждава, че са необходими повече изследвания, преди констатациите да бъдат приложени към клиничната практика.
Въпреки това, „Тъй като повечето от тези лекарства са безопасни и одобрени, този процес трябва да върви много по-бързо от традиционното откриване на наркотици, което може да отнеме десетилетие или повече“, заключава той.
