Využívanie telesných hodín na zvýšenie účinnosti liekov
Vedci vytvorili databázu denných denných rytmov genetickej aktivity. Zistenia môžu pomôcť lekárom načasovať dodávku liekov v súlade s hodinami tela človeka, čo podporí liečbu kardiovaskulárnych chorôb a ďalších stavov.
Náš cirkadiánny rytmus alebo telesné hodiny reguluje kľúčové aspekty nášho zdravia a každodenného života.
Naše hodiny tela riadia okrem niekoľkých ďalších funkcií aj cykly spánku - bdenia, trávenie a telesnú teplotu.
Vedci spájajú prerušenie denného rytmu s radom fyzických porúch, ako je cukrovka a obezita, ako aj s niektorými stavmi duševného zdravia, ako sú depresia a bipolárne poruchy.
Vedci nedávno zistili súvislosť medzi narušením cyklu spánok-bdenie a nástupom Alzheimerovej choroby.
Naopak, špecialisti používajú chronoterapiu - alebo proces postupného prispôsobovania času spania a času bdenia človeka - načasovať dodávku liekov tak, aby zodpovedala cirkadiánnym zmenám.
V podmienkach, ako sú kardiovaskulárne choroby alebo vysoký krvný tlak, sa osvedčila napríklad chronoterapia, pretože niektoré kardiovaskulárne ochorenia - ako sú srdcové infarkty, angína pectoris a cievna mozgová príhoda - majú vyšší výskyt ráno.
Novšie výskumy tiež naznačujú, že naše telesné hodiny - alebo zhromažďovanie bielkovín, ktoré interagujú s bunkami, regulujú bunkovú aktivitu a im zodpovedajúce genetické prejavy - hrá pri rakovine kľúčovú úlohu a že chronoterapia by mohla zvýšiť účinnosť liečby rakoviny.
V tejto súvislosti vedci vedení Johnom Hogeneschom, Ph.D. - cirkadiánny biológ v divíziách ľudskej genetiky a imunobiológie v Medical Center v Cincinnati Children’s Hospital v Ohiu - sa rozhodol vytvoriť databázu denných genetických rytmov.
Niektoré z týchto génov môžu riadiť aktivitu liekov, čo významne prispieva k rozšíreniu oblasti cirkadiánnej medicíny.
Vedci podrobne popisujú svoje úsilie v časopise Prírodovedná translačná medicína, a Marc Ruben, Ph.D., je prvým autorom príspevku.
Využitie cyklistických génov ako cieľov liekov
Hogenesch a tím vytvorili počítačový algoritmus nazývaný cyklické radenie podľa periodickej štruktúry, aby študovali, ako cirkadiánne rytmy riadia zmeny v génovej aktivite, ktoré sa vyskytujú počas dňa.
Vedci konkrétne použili algoritmus na štúdium interakcií medzi génmi a tkanivami tisícov génov v tkanivách viac ako 630 ľudských účastníkov.
Zo všetkých študovaných génov 917 exprimovalo proteíny, ktoré pomáhajú metabolizovať a vstrebávať lieky, alebo ktoré sú samotnými cieľmi liekov.
"Celkovo to spája tisíce rôznych liekov, schválených aj experimentálnych, s takmer 1 000 cyklickými génmi [...] Zistili sme, že gény, ktoré cyklujú v ľudskom kardiovaskulárnom systéme, sú cieľom mnohých z týchto liekov."
Marc Ruben, PhD.
Podľa autorov štúdie sa zistilo, že gény pre 136 liekových cieľov rytmicky cyklujú najmenej v jednom z nasledujúcich štyroch srdcových tkanív: predsieňová komora, aorta, koronárna artéria a tibiálna artéria.
„Identifikovali sme rytmy v génovej expresii v tele u veľkej a rozmanitej skupiny ľudí,“ vysvetľuje Hogenesch. "Nezáleží na tom, či ste muž, žena, mladý alebo starý, alebo aké je vaše etnikum, vnútorné hodiny vášho tela regulujú polovicu vášho genómu."
„Patria sem enzýmy, transportéry a ciele metabolizujúce lieky,“ hovorí. "Teraz sa dozvedáme, ktoré lieky zasahujú do hodinovo regulovaných produktov a môže im prospieť optimalizácia času podávania ľuďom."
Hogenesch varuje, že pred uplatnením zistení v klinickej praxi je potrebný ďalší výskum.
„Avšak keďže väčšina z týchto liekov je bezpečná a schválená, tento proces by mal ísť oveľa rýchlejšie ako objavovanie tradičných liekov, čo môže trvať desať alebo viac rokov,“ uzatvára.
