Forskere har utviklet en ny enkel blodprøve som kan fortelle tiden i kroppen din - som kan være veldig forskjellig fra tiden som vises på klokken på veggen.
Tidligere kunne målinger av denne nøyaktige bare oppnås gjennom en kostbar og arbeidskrevende prosess med å ta prøver hver time over et spenn på flere timer. Den nye testen, kalt TimeSignature, krever bare to bloduttrekk.
"Dette er en mye mer presis og sofistikert måling enn å identifisere om du er en morgenlake eller en nattugle," sier hovedforfatter Rosemary Braun, assisterende professor i forebyggende medisin (biostatistikk) ved Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Vi kan vurdere en persons biologiske klokke til innen 1.5 time.
"Ulike grupper har prøvd å komme til intern sirkadisk tid fra en blodprøve, men ingenting har vært så nøyaktig eller like lett å bruke som TimeSignature," sier Braun.
Synkronisert, synkronisert
Prosesser i nesten hvert vev og organsystem i kroppen er orkestrert av en indre biologisk klokke, som styrer døgnrytme, for eksempel søvn-våken syklus. Noen individs interne klokker er synkronisert med ekstern tid, men andre er ikke synkronisert og anses som feiljustert.
Som rapportert i Proceedings of National Academy of Sciences, vil den nye testen for første gang tilby forskere muligheten til enkelt å undersøke virkningen av feiljusterte døgnklokker i en rekke sykdommer, inkludert hjertesykdommer, diabetes og Alzheimers sykdom.
Når blodprøven blir klinisk tilgjengelig, vil den også gi legene en måling av den enkeltes indre biologiske klokke for å veilede dosering av medisiner på det mest effektive tidspunktet for kroppen hans.
Programvaren og algoritmen er gratis tilgjengelig for andre forskere, slik at de kan vurdere fysiologisk tid i en persons kropp. Northwestern har søkt om patent på blodprøven.
“Dette er virkelig en integrert del av personlig medisin. Så mange medikamenter har optimale tider for dosering. ”
"Dette er virkelig en integrert del av personlig medisin," sier medforfatter Phyllis Zee, sjef for søvnmedisin i nevrologi og professor i nevrologi. “Så mange medikamenter har optimale tider for dosering.
Å vite hva klokka er i kroppen din er avgjørende for å få de mest effektive fordelene. Det beste tidspunktet for deg å ta medisiner mot blodtrykk eller cellegift eller stråling kan være forskjellig fra noen andre, sier Zee.
Testen måler 40 forskjellige genuttrykksmarkører i blodet og kan tas når som helst på døgnet, uansett om pasienten hadde god natts søvn eller var oppe hele natten. Den er basert på en algoritme Braun og kolleger utviklet ved å trekke forsøkspersoner blod annenhver time og undersøke hvilke gener som var høyere eller lavere på bestemte tider av døgnet. Forskere brukte også data om genekspresjon fra studier utført ved fire andre sentre.
'Timing er alt'
Forskerne utviklet deretter en maskinlæringsmetode som de brukte for å trene en datamaskin for å forutsi tiden på døgnet basert på mønstre i disse genuttrykksmålingene. Av 20,000 gener forskere målte, kom disse 40 frem med det sterkeste signalet.
"Timing er alt," sier medforfatter Ravi Allada, professor i nevrobiologi. "Vi vet at hvis du har forstyrrelse av den interne klokken, kan den disponere deg for en rekke sykdommer. Så godt som alle vev og organsystemer styres av døgnrytmen.
”Før hadde vi ikke en klinisk gjennomførbar måte å vurdere klokken på friske mennesker og sykdommer. Nå kan vi se om en forstyrret klokke korrelerer med ulike sykdommer, og enda viktigere, om den kan forutsi hvem som kommer til å bli syk. ”
Preklinisk forskning av forsker Joe Bass, sjef for endokrinologi, metabolisme og molekylær medisin, har tidligere identifisert en kobling mellom døgnfeiljustering og diabetes, overvekt, depresjon, hjertesykdommer og astma.
Modifiserbar risiko
Nede i veien ser Zee å forbedre helse og behandle sykdom ved å samkjøre folks døgnklokker som ikke er synkronisert med ekstern tid.
"Døgnetid er en modifiserbar risikofaktor for å forbedre kognitiv helse, men hvis vi ikke kan måle det, er det vanskelig å vite om vi har stilt riktig diagnose," sier Zee. "Nå kan vi måle det akkurat som et lipidnivå."
Om forfatterne
James S. McDonnell-stiftelsen, Defense Advanced Research Projects Agency og Northwestern Center for Circadian and Sleep Medicine finansierte arbeidet.
Hovedforfatter: Rosemary Braun, adjunkt i forebyggende medisin (biostatistikk) ved Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Medforfatter: Phyllis Zee, sjef for søvnmedisin i nevrologi og professor i nevrologi.
Medforfatter: Ravi Allada, professor i nevrobiologi.
