Využití tělesných hodin k zefektivnění drog
Vědci vytvořili databázi pro denní cirkadiánní rytmy genetické aktivity. Zjištění mohou pomoci lékařům načasovat dodávku léků v souladu s tělesnými hodinami člověka, což podpoří léčbu kardiovaskulárních onemocnění a dalších stavů.
Náš cirkadiánní rytmus neboli tělesné hodiny reguluje klíčové aspekty našeho zdraví a každodenního života.
Naše tělesné hodiny mimo jiné řídí cykly spánku a bdění, trávení a tělesnou teplotu.
Vědci spojili narušení cirkadiánního rytmu s řadou fyzických poruch, jako je cukrovka a obezita, a také s některými stavy duševního zdraví, jako je deprese a bipolární porucha.
V poslední době vědci objevili souvislosti mezi narušením cyklu spánku a bdění a nástupem Alzheimerovy choroby.
Naopak odborníci používají chronoterapii - nebo proces postupného přizpůsobování doby spánku a bdění člověka - k načasování dodávky léků tak, aby to odpovídalo cirkadiánním změnám.
V podmínkách, jako jsou kardiovaskulární onemocnění nebo vysoký krevní tlak, se například osvědčila chronoterapie, protože některá kardiovaskulární onemocnění - jako jsou infarkty, angina pectoris a cévní mozková příhoda - mají vyšší výskyt ráno.
Novější výzkum také naznačuje, že naše tělesné hodiny - nebo sběr proteinů, které interagují v buňkách, regulují buněčnou aktivitu a jejich odpovídající genetické projevy - hrají klíčovou roli v rakovině a že chronoterapie může zvýšit účinnost léčby rakoviny.
V této souvislosti vědci vedeni Johnem Hogeneschem, Ph.D. - cirkadiánní biolog v divizích lidské genetiky a imunobiologie v Medical Center v Cincinnati Children’s Hospital v Ohiu - se rozhodl vytvořit databázi denních genetických rytmů.
Některé z těchto genů mohou řídit aktivitu drog, což významně přispívá k rostoucímu oboru cirkadiánní medicíny.
Vědci podrobně popisují své úsilí v časopise Science Translational Medicine, a Marc Ruben, Ph.D., je prvním autorem článku.
Použití cyklistických genů jako cílů drog
Hogenesch a tým vytvořili počítačový algoritmus zvaný cyklické řazení podle periodické struktury, aby studovali, jak cirkadiánní rytmy řídí změny v genové aktivitě, ke kterým dochází po celý den.
Výzkumníci konkrétně použili algoritmus ke studiu interakcí mezi geny a tkáněmi tisíců genů v tkáních více než 630 lidských účastníků.
Ze všech studovaných genů 917 exprimovalo proteiny, které pomáhají metabolizovat a absorbovat léky, nebo které jsou samy o sobě cílem léků.
"Celkově to spojuje tisíce různých léků, jak schválených, tak experimentálních, s téměř 1000 cyklistickými geny [...] Zjistili jsme, že geny, které cyklují v lidském kardiovaskulárním systému, jsou cílem mnoha z těchto léků."
Marc Ruben, Ph.D.
Podle autorů studie bylo zjištěno, že geny 136 lékových cílů rytmicky cyklují alespoň v jedné z následujících čtyř srdečních tkání: síňová komora, aorta, koronární arterie a tibiální arterie.
"Identifikovali jsme rytmy genové exprese v těle u velké a rozmanité skupiny lidí," vysvětluje Hogenesch. "Nezáleží na tom, jestli jsi muž, žena, mladý nebo starý, nebo jaké je tvé etnické příslušnosti, vnitřní hodiny tvého těla regulují polovinu tvého genomu."
"To zahrnuje enzymy, transportéry a cíle metabolizující léky," říká. "Nyní se učíme, které léky zasahují výrobky regulované hodinami a mohou těžit z optimalizace doby administrace u lidí."
Hogenesch varuje, že než bude možné výsledky použít v klinické praxi, je zapotřebí dalšího výzkumu.
„Protože však většina z těchto léků je bezpečná a schválená, měl by tento proces probíhat mnohem rychleji než tradiční objevování drog, což může trvat deset nebo více let,“ uzavírá.
