私たちの体内時計はあまり尊敬されません。
もちろん、私たちは常に彼らについて話します。「私は朝の人間ではない」または「すっごく時差ぼけです」。しかし、通常は、単に会話をするか、特に気分が悪い場合は生物学カードを再生するだけです。機能不全。
しかし、実際、私たちの内部時計は私たちを健康に保つための強力な力のようです。 そして、3人のアメリカ人のサーカディアンリズム科学者が昨年ノーベル生理学または医学賞を受賞した今、私たちの感じ方や機能への影響は医学界でより深刻に受け止められています。
それらの研究者たちは、私たちの体内時計に結びついた遺伝子が、私たちのホルモンレベルや体温から私たちの睡眠サイクル、さらには私たちの行動に至るすべてにおいて重要な役割を果たすと指摘しました。 現在、私たちの遺伝子の30〜50％が、私たちの免疫系の一部を含む概日リズムによって規制されている活性を持っていると考えられています。
「うつ病、糖尿病、心臓病、アルツハイマー病などの症状が体内時計と関係があることを示す多くの証拠があります」とノースウェスタン大学ファインバーグ医学部の予防医学助教授ローズマリー・ブラウンは言います。
「では、人の生理学的時間を検出できたらどうでしょうか」
あなたは何時ですか？
BraunはNorthwesternの研究チームの一員であり、まさにそのための大きな第一歩を踏み出しました。 米国科学アカデミー論文集で最近発表された研究で、科学者たちは、人体の何時かを検出できると言う血液検査の開発について報告しました。
ブラウンは、TimeSignatureと呼ばれるテストは、人の生物学的時間の評価の1時間半以内に実施できると述べています。 考えられる利点の1つは、血圧ピルまたは化学療法であるかどうかにかかわらず、薬が最も効果的である場合、医師がより正確に測定するのに役立つ可能性があることです。
「一度に薬を服用するよりも、一度に服用する方が理にかなっているかもしれません」と、ノースウェスタンのワインバーグ芸術科学大学の神経生物学の教授であり、研究の共著者の一人であるラビ・アラダは言います。 「そして、このテストは、そのピルをいつ服用すべきかを決定する際に私たちを導くことができます。
薬を服用するのに最適な時期を特定することで、より低い用量を使用でき、副作用のリスクを減らすことができます。
アラダは、日中に心臓発作や喘息発作にかかるリスクが最も高い場合など、病気の多くの側面は体内時計に関係していると指摘しています。 彼は、体内時計の乱れと慢性的な健康問題との関連性が疑われるというブラウンの主張を繰り返し述べています。
「時計はオーケストラの指揮者と考えることができ、すべてが適切な時間に行われなければなりません」とアラダは言います。 「しかし、指揮者を混乱させると、もう音楽が手に入らなくなります。」
遺伝子パターンの読み取り
血液サンプルを使用して人の身体時間を確立できるという考えは新しいものではありません。 しかし、以前は、1日のほとんどの時間に1時間ごとに採血する必要があり、このプロセスは費用がかかり、非常に非現実的でした。
しかし、TimeSignatureを使用すると、1日に2回だけ血液を採取する必要があり、目標はそれを1つのサンプルまで減らすことです。 では、研究者はどのようにしてプロセスを劇的に簡素化できたのでしょうか？
人工知能。
具体的には、被験者のグループから2時間ごとに血液サンプルを収集し、他の4つの研究の測定値でそのデータを増強しました。 次に、コンピューターに2万の異なる遺伝子を分析し、「遺伝子発現」のタイミング（DNAがタンパク質などの製品に変換されるタイミング）のパターンを探すように指示するアルゴリズムを作成しました。 最終的に、マシンは1日のさまざまな時間帯に最も強く遺伝子活性を示した41個の遺伝子に数を絞り込むことができました。 それから、それらの41個の遺伝子発現マーカーの活動と時刻を相関させることができました。
「これらの遺伝子で活性を利用し、逆方向に働き、体内の何時かを推測できるという考えがありました」とブラウンは言います。
これまでのところ、TimeSignatureは健康な被験者のテストにのみ使用されています。 血液サンプルを分析することにより、血液が採取された時間を推定することができました。
ブラウンは、将来の研究は、体内時計がリアルタイムと同期していない人々の生物学的時間を決定することに焦点を合わせると言います。
ケネス・ライトは、コロラド大学ボルダーの睡眠および時間生物学研究所の所長です。 彼は研究に関与していませんでしたが、テストの可能性を高く評価しています。
「体内の概日時間を正確かつ容易に決定できることは、人の概日健康状態を決定し、治療の最適なタイミングに重要な関連性を持っています」と彼は言います。
「新しい技術は進歩です」とライトは付け加えます。「しかし、実際の人間の体内の生物学的タイミングをどれだけ正確に予測できるかをテストする必要があります。 この研究の結果は、新しい技術がサンプルの採取時刻を予測できることを示しており、人の生物学的時刻ではありません。」
アラダは、体内時計時間と「壁時計時間」に偏差がある可能性があることを認めていますが、テストした健康な被験者では、前者は後者の「近似値」であったと言います。
リスクを予測する
Northwesternは実際のTimeSignature血液検査の特許を申請しましたが、その背後にあるアルゴリズムを他の研究者が利用できるようにしました。 Braun氏は、このテストは他の外部のラボでも機能し、「ロバスト」であることが証明されていると述べています。個人の内部時間の推定値は、複数回の海外飛行などのランダムなイベントによってスローされるようには見えません時間帯。
それは、体内時計の血液検査がいつか毎年の健康診断の標準的な部分になる可能性を高めます。
アラダは、体内時計の乱れとさまざまな健康状態との関係を考えると、特定の病気を発症するリスクが高い人を予測するために、いつの日かテストを使用できると考えています。 これは、アルツハイマー病のような病気の治療に特に役立つ可能性があります。アルツハイマー病では、通常、病気が著しく進行するまで症状は現れません。
「誰かの身体時間が本来あるべき時間から大きく外れている場合、それは病気の素因となる危険因子かもしれません」とアラダは言います。 「ここでの大きな進歩は、病気に関しては重要であることがわかっている生物学的プロセスを測定できることです。そして、実際的な方法でそれを行うことができます。 」
