שעוני הגוף שלנו לא זוכים לכבוד רב.
בטח, אנחנו מדברים עליהם כל הזמן: "אני לא בן בוקר" או "אני כל כך מטושטשת." אבל בדרך כלל זה פשוט לנהל שיחה, או לשחק בכרטיס הביולוגיה אם אנחנו מרגישים במיוחד לא מתפקד.
אבל נראה שהשעון הפנימי שלנו הוא כוח חזק לשמירה על בריאותנו. וכעת, כששלושה מדעני מקצב אמריקאיים זכו בשנה שעברה בפרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה, השפעתו על תחושתנו ועל אופן תפקודנו לוקחים ברצינות רבה יותר בקהילה הרפואית.
אותם חוקרים טענו כי הגנים הקשורים לשעוני גופנו ממלאים תפקיד קריטי בכל דבר, החל מרמות ההורמונים וטמפרטורת הגוף שלנו ועד למחזורי השינה שלנו ואפילו להתנהגות שלנו. כיום נהוג לחשוב שבין 30 ל- 50 אחוז מהגנים שלנו פועלים המווסתים על ידי מקצבים צירים, כולל כאלה שהם חלק ממערכת החיסון שלנו.
"יש המון ראיות המראות שמצבים כמו דיכאון, סוכרת, מחלות לב ואלצהיימר קשורים לשעון בגופך", אומר רוזמרי בראון, עוזר פרופסור לרפואה מונעת בבית הספר לרפואה פיינברג באוניברסיטת נורת'ווסטרן.
"אז מה אם נוכל לגלות את הזמן הפיזיולוגי של האדם?"
באיזה זמן אתה?
בראון הוא חלק מצוות מחקר בצפון-מערב-מערב שעשה צעד ראשון גדול לעשות בדיוק את זה. במחקר שפורסם לאחרונה ב"מהלך האקדמיה הלאומית למדעים ", מדווחים המדענים על התפתחות בדיקת דם שלדבריהם יכולה לגלות מה השעה בגופו של אדם.
בראון אומר שהבדיקה, שנקראת TimeSignature, יכולה להגיע תוך שעה וחצי מהערכת הזמן הביולוגי של האדם. יתרון סביר אחד הוא בכך שזה יכול לעזור לרופאים לאמוד דיוק רב יותר כאשר תרופות - בין אם מדובר בכדור לחץ דם או כימותרפיה - יהיו היעילות ביותר.
"יתכן שיהיה יותר הגיוני לקחת את התרופה שלך בפעם אחת לעומת אחרת", אומר ראווי אלדה, פרופסור לנוירוביולוגיה במכללת וויינברג למכללות ומדעים של נורת'ווסטרן ואחד מחברי המחקר. "והבדיקה הזו יכולה להנחות אותנו בקביעת מתי עליך לקחת גלולה זו."
על ידי קביעת הזמן הטוב ביותר לנטילת תרופה, ניתן להשתמש במינונים נמוכים יותר וזה יכול להפחית את הסיכון לתופעות לוואי.
אלדה מציין כי היבטים רבים של המחלה קשורים לשעונים הפנימיים שלנו, למשל כאשר במהלך היום אדם עשוי להיות בסיכון הגדול ביותר ללקות בהתקף לב או התקף אסטמה. הוא חוזר ומדגיש את טענתו של בראון בנוגע לקשר החשוד בין שעון גוף שיבוש לבעיות בריאות כרוניות.
"אתה יכול לחשוב על השעון כמנצח של תזמורת, והכל צריך לקרות בזמן מתאים", אומר אלדה. "אבל אם אתה משבש את המנצח, כבר אין לך את המוזיקה."
קריאת דפוסי גנים
הרעיון שניתן להשתמש בדגימות דם כדי לקבוע את זמן גופו של אדם אינו חדש. אך בעבר זה היה דורש מאדם לנקוט דם כל שעה שעות במשך חלק ניכר מהיום, תהליך שהוא גם יקר וגם לא מעשי מאוד.
אבל עם TimeSignature, צריך לקחת דם רק פעמיים ביום אחד, והמטרה היא להוריד את זה לדגימה אחת. אז, כיצד הצליחו החוקרים לפשט את התהליך בצורה כה דרמטית?
בינה מלאכותית.
באופן ספציפי, הם אספו דגימות דם כל שעתיים מקבוצת נבדקים והגבירו את הנתונים בעזרת מדידות מארבעה מחקרים אחרים. לאחר מכן, הם כתבו אלגוריתם המכוון מחשב לנתח 20, 000 גנים שונים ולחפש דפוסים בעיתוי "ביטוי הגנים" - כאשר ה- DNA הופך למוצר, כמו חלבון. בסופו של דבר, המכונה הצליחה לצמצם את המספר ל -41 גנים שהציגו באופן פעיל ביותר את הגנים בתקופות שונות של היום. מכאן, היא הצליחה לתאם בין שעה לסימן פעילות עם אותם 41 סמני ביטוי גנים.
"היה לנו רעיון שנוכל להשתמש בפעילות בגנים האלה ולעבוד הפוך ונוכל להסיק מה השעה ביום בגופך, " אומר בראון.
עד כה, TimeSignature שימש רק לבדיקת נבדקים בריאים. על ידי ניתוח דגימות דם, הוא הצליח להסיק את זמן הוצאת הדם.
בראון אומר כי מחקר עתידי יתמקד בקביעת הזמן הביולוגי של אנשים ששעוני גופם אינם מסונכרנים עם זמן אמיתי.
קנת רייט הוא מנהל המעבדה לשינה וכרונוביולוגיה באוניברסיטת קולורדו, בולדר. הוא לא היה מעורב במחקר, אך מעריך את פוטנציאל הבדיקה.
"היכולת לקבוע במדויק ובקלות את השעה הצ'קדית הפנימית יש רלוונטיות חשובה לקביעת הבריאות הצ'כדית של האדם ולתזמון האופטימלי של הטיפולים, " הוא אומר.
"הטכניקה החדשה היא התקדמות, " מוסיף רייט, "אך יש לבחון אותה בכדי לראות עד כמה היא יכולה לחזות במדויק את התזמון הביולוגי הפנימי של האנשים. הממצאים מהמחקר מראים כי הטכניקה החדשה יכולה לחזות את שעת השעון שנלקחה המדגם, ולא את הזמן הביולוגי של האדם. "
אלדה מכיר בכך שיכולה להיות סטייה בין זמן שעון הגוף ל"זמן שעון הקיר ", אך אומר שבנושאים הבריאים שבדקו, הראשון היה" קירוב קרוב "של האחרונים.
חיזוי סיכון
בעוד שנורת'ווסטרן הגישה בקשה לרישום פטנט לבדיקת הדם TimeSignature בפועל, היא העמידה את האלגוריתם שמאחוריה לרשות חוקרים אחרים. בראון אומר כי הוא מבטיח כי המבחן עובד במעבדות חיצוניות אחרות, וכי הוא הוכח כ"חזק "- הערכת הזמן הפנימי של האדם אינו נראה מושלך על ידי אירועים אקראיים, כמו טיסה לחו"ל דרך ריבוי אזורי זמן.
זה מגדיל את הסיכוי שבדיקת דם בשעון הגוף יכולה יום אחד להפוך לחלק סטנדרטי בבדיקה שנתית.
אלדה מאמינה כי בהתחשב בקשר שבין שעוני גוף שיבשו לבין מצבים בריאותיים שונים, ניתן היה להשתמש בבדיקה יום אחד כדי לחזות מי עשוי להיות בסיכון גבוה יותר לפתח מחלות מסוימות. זה יכול להועיל במיוחד בטיפול במצבים כמו אלצהיימר, שבהם בדרך כלל הסימפטומים אינם נראים עד שהמחלה התקדמה משמעותית.
"אם זמן הגופה של מישהו רחוק ממה שהוא אמור להיות, זה עשוי להיות גורם סיכון נוטה למחלה", אומר אלדה. "ההתקדמות הגדולה כאן היא היכולת למדוד תהליך ביולוגי שאנו יודעים שהוא חשוב בכל מה שקשור למחלות, ולעשות זאת בדרך שהיא מעשית, שמישהו יכול להיכנס למשרד הרופא שלו ולהוציא את הדם שלהם ולהבין את זה. . "
