Если вы хотите получить персонализированную медицину, нам нужно знать, какое время сейчас в вашей печени

Этот атлас показывает, какое время сейчас в разных частях вашего тела.

Отредактировано 2023-15-06
Если вы хотите получить персонализированную медицину нам нужно знать какое время сейчас в вашей печени

Еще в 1960 году исследователи обнаружили, что определенный токсин, введенный мыши в одно время суток, убивает ее. Если ввести тот же яд в другое время, мышь была здорова.

Изучение циркадных ритмов млекопитающих прошло долгий путь с тех пор, но у людей циркадная медицина все еще находится в зачаточном состоянии. Однако понимание того, как ритмы нашего организма влияют на восприимчивость к химическим веществам, может иметь большие последствия. Исследователи из Медицинского центра детской больницы Цинциннати создали "циркадный атлас человека", содержащий информацию о том, как наши циркадные ритмы влияют на различные части тела. Они надеются, что это поможет сделать идею персонализированной медицины, построенной на основе часов организма, более популярной и улучшить результаты лечения пациентов.

Не все гены работают по часам. Некоторые из них постоянно выполняют одни и те же процессы, производя одни и те же химические вещества. Но половина вашего генома - генетической информации в вашем теле - регулируется часами вашего тела. Это может иметь важные последствия, особенно для медицины. Изучение различных видов животных позволило создать базы данных о том, как часы их организма влияют на различные виды тканей в теле. Но до сих пор не было такой базы данных для людей, и не было явного подтверждения того, что половина нашего генома, как и у других млекопитающих, зависит от часов. В данном исследовании "нас интересовало выявление молекулярных ритмов различных тканей человека", - говорит первый автор Марк Рубен. Они получили данные о 13 различных типах человеческих тканей, включая толстую кишку, щитовидную железу и несколько различных тканей сердца.

Примером того, когда эти знания могут быть полезны, является применение химиотерапевтических препаратов, таких как стрептозоцин, который используется для лечения определенного вида рака поджелудочной железы. "Это довольно эффективный препарат, но его главный недостаток - токсичность, - говорит соавтор Джон Хогенеш. Он токсичен как для печени, так и для почек. Но период полураспада препарата составляет всего 15 минут, что означает, что если его ввести в нужное время, то он может лечить поджелудочную железу, когда почки и печень наименее восприимчивы к нему".

Но хотя все ткани приводятся в движение часами организма, в разное время суток они выполняют разные действия. Используя алгоритм под названием CYCLOPS (циклическое упорядочивание по периодической структуре), команда смогла выяснить ритмы 13 различных видов тканей в организме - включая печень и почки. Все эти типы тканей важны с медицинской точки зрения, и подобная база данных открывает новые возможности для персонализированного лечения, поскольку некоторые разработанные лекарства более эффективны или наносят меньший вред в определенные моменты ритма ткани.

"Самым интересным результатом [исследования] я считаю то, что эти данные сохранились на уровне популяции, - говорит Хогенеш. Это означает, что независимо от того, кто вы - ваша раса, возраст или состояние здоровья - ваши ткани следуют одним и тем же ритмам. По его словам, это делает перспективу выяснения оптимальной точки ритма для введения лекарств гораздо менее пугающей.

"Мы знаем, что циркадный ритм очень важен с точки зрения медицинского лечения", - говорит молекулярный биолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско Йинг-Хуи Фу, которая не принимала участия в исследовании. По ее словам, эта работа "является большим пробелом" и, надеюсь, продемонстрирует врачам ценность (и целесообразность) размышлений о циркадных ритмах во время лечения.

"Я думаю, что это часть медицины, которая еще не получила широкого распространения, - говорит Кеннет Райт, нейробиолог из Университета Колорадо, который не принимал участия в исследовании. Но ситуация может измениться, говорит он. В прошлом году трое американских ученых получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие молекулярных механизмов, лежащих в основе циркадного ритма, и он говорит, что эта область получает все большее признание. "Сейчас у нас есть возможность перевести эту информацию в медицину", - говорит он.

В настоящее время из примерно 2 000 лекарств, одобренных FDA для применения у людей, только около 40 были протестированы на предмет оптимального циркадного времени их применения. Хогенеш и Рубен надеются изменить эту ситуацию. "Если бы мы могли проводить от пяти до десяти клинических испытаний в год", - говорит Хогенеш, тогда их исследования были бы эффективными. "Я буду чувствовать себя лучше через полгода-год", - говорит он, когда можно будет увидеть, используется ли их атлас.