Являетесь ли вы ранней пташкой, совой или человеком, который лучше всего работает в полдень, очень много связано с небольшими изменениями внутренних часов вашего тела. Но если вам неясно, в какое время он находится внутри вашего тела, может быть, однажды будет проведен анализ крови.
Это может быть важно, потому что «несоответствие» между часами вашего тела и фактическим временем может быть вредным. (Пример такого смещения может быть, если самые точные атомные часы говорят, что это 8 часов вечера, в то время как клетки внутри тела человека говорят, нет, это 6 часов вечера.)
По словам исследователей, этот тест может также помочь врачам доставлять дозы лекарств в определенное время, хотя для того, чтобы этот тест можно было использовать в клинических условиях, необходимы дополнительные исследования.
Новый анализ крови, названный TimeSignature, использует алгоритм машинного обучения, который обучен искать паттерны экспрессии генов в разное время дня. Исследователи недавно подали патент на анализ крови и опубликовали результаты своего исследования сегодня (10 сентября) в журнале PNAS.
Команда исследовала 20 000 генов в организме и обнаружила, что около 40 генов демонстрировали устойчивые сигналы генов, связанные с различным временем. Другими словами, эти 40 генов чаще включались в определенное время суток, основываясь на внутренних часах человека.
Например, если организм человека считает, что сейчас 6 часов утра, он будет экспрессировать больше гена A, чем гена B; тогда как если он думает, что это 8 утра, возможно, он будет выражать больше гена C и немного генов A и B. Тест TimeSignature изучает эти паттерны и может подсчитать, сколько времени часы тела считают.
Исследователи проверили алгоритм TimeSignature на генетических данных из трех отдельных исследований, которые были сосредоточены на крови, а также попробовали тест на образцах крови от 11 пациентов. Они обнаружили, что могут предсказать, когда будет взята кровь, обычно в пределах 2 часов. Они также сообщили, что после того, как их тест обучен тому, какие уровни генов ожидать, он может быть универсально применен к данным от различных пациентов.
Согласно исследованию, для того, чтобы тест был точным, пациент должен иметь по крайней мере два взятия крови, которые достаточно разнесены во времени. Напротив, предыдущие тесты, которые были направлены на то, чтобы точно определить время внутренних часов, требовали, чтобы кровь брала каждый час в течение нескольких часов, говорят исследователи.
Такой тест может помочь медицинским работникам доставлять лекарства в периоды, специально разработанные для каждого отдельного пациента.
«У многих лекарств оптимальное время для дозирования», - говорится в заявлении соавтора исследования д-ра Филлис Зи, руководителя по медицине сна в неврологии в Школе медицины Северо-Западного университета имени Файнберга и невролога из Северо-западной медицины. «Лучшее время для приема лекарства от кровяного давления, химиотерапии или облучения может отличаться от других».
Кроме того, почти каждая клетка в организме может определять время - и многие диктуют процессы в организме в зависимости от того, который час (например, если время ложиться спать, клетки могут выделять гормон сна мелатонин).
Согласно заявлению, нарушения циркадного ритма были связаны с различными состояниями, такими как диабет, ожирение, болезни сердца и астма, и тест может улучшить диагностику таких нарушений и предсказать, кто может заболеть.
«Мы знаем, что если у вас нарушены ваши внутренние часы, это может предрасполагать вас к целому ряду заболеваний», - говорится в заявлении соавтора исследования Рави Аллада, профессора нейробиологии в Северо-западном регионе. «Практически каждая ткань и система органов управляются циркадным ритмом».
«Время - это все», - сказала Аллада.
