Cách Đồng Hồ Sinh Học Của Chúng Ta Có Thể Điều Chỉnh Các Phương Pháp Điều Trị Y Tế năm 2025

Bạn có thể nghĩ rằng thời gian trên đồng hồ quyết định khi nào và cách bạn sống cuộc sống của mình. Nhưng bên trong mỗi chúng ta là một bộ định thời sinh học giữ quyền lực lớn đối với cơ thể và hành vi của chúng ta. Khi chúng ta ăn và khi chúng ta ngủ, nhịp tim và hormone của chúng ta - tất cả đều được điều chỉnh bởi đồng hồ sinh học được gọi là đồng hồ nhiệt độ cơ bản.

Nhiều nhà nghiên cứu nghĩ rằng y học sẽ an toàn và hiệu quả hơn nếu được thực hành không theo đồng hồ treo tường mà là theo đồng hồ bên trong bệnh nhân. Người ủng hộ ý tưởng gọi đó là y học chu kỳ sinh học, và có bằng chứng cho thấy nó có thể tăng cường hiệu quả của các liệu pháp hiện tại và tương lai, không chỉ là các loại thuốc kê đơn mà còn là phẫu thuật và điều trị bằng tia xạ.

Thách thức đối mặt với lĩnh vực ngày càng phát triển này là kép. Thứ nhất, đọc đồng hồ sinh học của một người là đắt và tốn thời gian. (Bài kiểm tra tiêu chuẩn vàng, bài kiểm tra bắt đầu melatonin ánh sáng yếu, hay DLMO để ngắn gọn, liên quan chặt chẽ đến việc theo dõi mức melatonin của một bệnh nhân bằng cách đặt họ trong một phòng yếu tố sáng và thu thập nước bọt hoặc máu của họ mỗi 30 phút trong một ngày trở lên.) Và thứ hai, không luôn dễ dàng hoặc thiết thực để nói rõ liệu pháp nào sẽ hưởng lợi nhiều nhất từ việc quản lý thời gian một cách tối ưu.

Tuần này, các nhà nghiên cứu công bố các tiến bộ đối mặt với cả hai vấn đề đó: Một bài kiểm tra máu đơn giản mà các nhà nghiên cứu nói có thể giúp suy luận về nhịp sinh học của một người, và một cơ sở dữ liệu về gen đồng hồ mã hóa mục tiêu cho hàng nghìn loại thuốc hiện có. Cùng nhau, chúng chuyển chúng ta đến một tương lai trong đó chúng ta biết không chỉ liệu pháp nào nên triển khai vào một thời điểm nhất định mà còn khi nào triển khai chúng cho những người cụ thể.

Theo ước lượng mới nhất, đồng hồ sinh học của bạn kiểm soát việc biểu hiện của một nửa gen của bạn theo một lịch trình khoảng 24 giờ, hoạt động độc lập với đồng hồ trên màn hình khóa điện thoại của bạn. Rosemary Braun, một nhà sinh học tính toán tại Đại học Northwestern, đã nghiên cứu xem có thể đo lường thời gian nội tại của một người từ hoạt động gen trong một mẫu máu hay không.

Để làm điều này, Braun và đồng nghiệp đã phân tích 1.116 mẫu máu thu thập từ 73 người và huấn luyện một thuật toán học máy để dự đoán thời điểm trong ngày mẫu máu của những đối tượng thử nghiệm đã được lấy, dựa trên sự biểu hiện của chỉ 41 gen. Thuật toán kết quả, họ gọi là TimeSignature, có thể lấy hai mẫu máu và xác định khung giờ ba giờ trong đó chúng đã được lấy mỗi mẫu, như các nhà nghiên cứu mô tả trong số tuần này của Tạp chí Học viện Khoa học Quốc gia.

Ở đây là nơi mọi thứ trở nên phức tạp. Theo quan điểm kỹ thuật, TimeSignature đoán khi máu của những người thử nghiệm đã được lấy - không phải tình trạng sinh học của đối tượng tại thời điểm lấy mẫu. Vì những mẫu này đến từ những người có nhịp sinh học phù hợp với những chiếc đồng hồ đang đếm giờ, Braun mong đợi rằng những 41 gen đó cũng là các chỉ số của thời gian sinh học. Nhưng mối liên kết đó vẫn cần được thử nghiệm, cũng như việc xem xét xem thuật toán có hoạt động tốt trên những người có các loại chronotypes khác nhau - người sáng, người tối và vân vân. “Đó là thí nghiệm chúng tôi muốn thực hiện tiếp theo," bà nói. Mục tiêu là có một bài kiểm tra máu có thể giảm đáng kể quá trình tìm hiểu về chronotype của bạn.

Việc biết về loại chu kỳ sinh học của bạn có ích, lý thuyết, vì nó có thể ảnh hưởng đến cách mà một số loại thuốc tương tác với cơ thể của bạn. Đó là lý do mà nghiên cứu thứ hai ra đời. Trong một cuộc điều tra được kể lại trong số mới nhất của Khoa Học Y Học Chuyển Giao, các nhà nghiên cứu đã phân tích hàng nghìn mẫu mô từ hơn 600 người để tìm kiếm các gen không chỉ dưới sự kiểm soát chu kỳ sinh học mà còn liên quan đến các loại thuốc đã biết - những loại thuốc mà, lý thuyết, có thể hưởng lợi từ việc quản lý thời gian. “Đó là mối quan tâm thực sự của tôi," nói nhà sinh học gen John Hogenesch, phó giám đốc Trung tâm Chronobiology tại Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati, người dẫn đầu nghiên cứu. "Không đủ người đang nỗ lực đưa ra thời điểm tốt nhất cho các phương pháp điều trị."

Họ đã rút ngắn danh sách các gen họ xem xét để tạo ra một cơ sở dữ liệu khoảng 900 gen xuất hiện để mã hóa cho các protein liên quan đến vận chuyển, chuyển hóa hoặc hoạt động của các loại thuốc đã biết. (Ví dụ: 136 trong số chúng mã hóa mục tiêu thuốc cho các loại thuốc tim hiện có.) Thông tin loại đó có thể là một lợi ích cho bất kỳ ai cố gắng xác định thời điểm tốt nhất để triển khai một loại thuốc.

"Cơ sở dữ liệu này có thể giúp trả lời câu hỏi: Thời gian nào là thời gian tốt nhất để triển khai các phương pháp điều trị?" nói nhà sinh lý hợp nhất Kenneth Wright, giám đốc phòng thí nghiệm Vô Cùng và Chu kỳ sinh học tại Đại học Colorado, Boulder, người không liên quan đến cả hai nghiên cứu. "Đây là những kết quả mà các công ty và nhà nghiên cứu có thể sử dụng và nói, ok, dựa trên hoạt động của mục tiêu thuốc này vào thời gian này, tôi nên thử triển khai thuốc vào thời gian này hoặc thời gian khác - thay vì một lần vào buổi sáng hoặc một lần vào buổi tối."

Một đặc điểm hấp dẫn khác của cơ sở dữ liệu của Hogenesch: Nó đăng ký các mẫu biểu hiện gen trong mô toàn bộ cơ thể. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu đó để phân rã nhịp sinh học của cơ thể thành những đồng hồ vệ tinh mà Wright gọi là. "Có thể đến lúc chúng ta muốn biết bây giờ là mấy giờ ở gan, hoặc tụy," ông nói. Nếu các phần khác nhau của cơ thể chúng ta hoạt động trên các múi giờ thời gian khác nhau, như nói, việc đặt thời gian cung cấp thuốc theo tình trạng chu kỳ sinh học của từng bộ phận có thể một ngày mang lại độ chính xác điều trị hơn nữa.

Những câu chuyện tuyệt vời khác trên blog.mytour.vn

• Cách một chuyên gia domino xây dựng tác phẩm 15,000 mảnh
• Robot siêu thực này sẽ khóc và chảy máu trên sinh viên y khoa
• Bên trong thế giới hỗn loạn của các nhà môi giới điện ảnh ở Beirut
• Mẹo để tận dụng tối đa các tính năng mới của Gmail
• Làm thế nào NotPetya, một đoạn mã duy nhất, làm sập thế giới
• Đang tìm kiếm thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và không bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện tốt nhất và mới nhất của chúng tôi