Tes Darah Ini Memberitahu Waktu Jam Tubuh Anda

Para peneliti telah mengembangkan tes darah sederhana baru yang dapat mengetahui waktu di tubuh Anda — yang mungkin sangat berbeda dari waktu yang ditunjukkan pada jam di dinding.

Sebelumnya, pengukuran yang tepat ini hanya dapat dicapai melalui proses pengambilan sampel yang mahal dan melelahkan setiap jam selama rentang beberapa jam. Tes baru, yang disebut TimeSignature, hanya membutuhkan dua pengambilan darah.

"Ini adalah pengukuran yang jauh lebih tepat dan canggih daripada mengidentifikasi apakah Anda adalah burung pagi atau burung hantu malam," kata pemimpin penulis Rosemary Braun, asisten profesor kedokteran pencegahan (biostatistik) di Fakultas Kedokteran Universitas Northwestern Feinberg School of Medicine. “Kami dapat menilai jam biologis seseorang hingga 1.5 jam.

“Berbagai kelompok telah mencoba untuk mengetahui waktu sirkadian internal dari tes darah, tetapi tidak ada yang seakurat atau semudah yang digunakan TimeSignature,” kata Braun.

Dalam sinkronisasi, tidak sinkron

Proses di hampir setiap jaringan dan sistem organ dalam tubuh diatur oleh jam biologis internal, yang mengarahkan ritme sirkadian, seperti siklus tidur-bangun. Beberapa jam internal individu sinkron dengan waktu eksternal tetapi yang lain tidak sinkron dan dianggap tidak selaras.


grafis berlangganan batin


Seperti dilaporkan dalam Prosiding National Academy of Sciences, tes baru akan untuk pertama kalinya menawarkan para peneliti kesempatan untuk dengan mudah memeriksa dampak dari jam sirkadian yang tidak selaras dalam berbagai penyakit, termasuk penyakit jantung, diabetes, dan penyakit Alzheimer.

Ketika tes darah menjadi tersedia secara klinis, itu juga akan memberikan dokter dengan pengukuran jam biologis internal individu untuk memandu dosis obat pada waktu yang paling efektif bagi tubuhnya.

Perangkat lunak dan algoritma tersedia secara gratis untuk peneliti lain sehingga mereka dapat menilai waktu fisiologis dalam tubuh seseorang. Northwestern telah mengajukan hak paten pada tes darah.

“Ini benar-benar bagian integral dari pengobatan pribadi. Begitu banyak obat yang memiliki waktu optimal untuk pemberian dosis. ”

"Ini benar-benar bagian integral dari pengobatan pribadi," kata rekan penulis Phyllis Zee, kepala kedokteran tidur dalam neurologi dan profesor neurologi. “Begitu banyak obat memiliki waktu optimal untuk pemberian dosis.

“Mengetahui jam berapa di tubuh Anda sangat penting untuk mendapatkan manfaat paling efektif. Waktu terbaik bagi Anda untuk minum obat tekanan darah atau kemoterapi atau radiasi mungkin berbeda dari orang lain, ”kata Zee.

Tes mengukur 40 penanda ekspresi gen yang berbeda dalam darah dan dapat diambil setiap saat sepanjang hari, terlepas dari apakah pasien tidur nyenyak atau terjaga sepanjang malam. Ini didasarkan pada algoritma yang dikembangkan oleh Braun dan rekannya dengan mengambil darah subjek setiap dua jam dan memeriksa gen mana yang lebih tinggi atau lebih rendah pada waktu tertentu dalam sehari. Para ilmuwan juga menggunakan data ekspresi gen dari studi yang dilakukan di empat pusat lainnya.

'Waktu adalah segalanya'

Para ilmuwan kemudian mengembangkan metode pembelajaran mesin yang mereka gunakan untuk melatih komputer untuk memprediksi waktu hari berdasarkan pola dalam pengukuran ekspresi gen ini. Dari sekitar 20,000 gen yang diukur para peneliti, 40 gen ini muncul dengan sinyal terkuat.

"Pengaturan waktu adalah segalanya," kata rekan penulis Ravi Allada, seorang profesor neurobiologi. “Kami tahu jika Anda memiliki gangguan pada jam internal Anda, itu dapat membuat Anda rentan terhadap berbagai penyakit. Hampir setiap jaringan dan sistem organ diatur oleh ritme sirkadian.

“Sebelumnya kami tidak memiliki cara yang layak secara klinis untuk menilai jam pada orang sehat dan orang dengan penyakit. Sekarang kita dapat melihat apakah jam yang rusak berkorelasi dengan berbagai penyakit dan, yang lebih penting, jika jam dapat memprediksi siapa yang akan sakit. ”

Penelitian praklinis oleh ilmuwan Joe Bass, kepala endokrinologi, metabolisme, dan kedokteran molekuler sebelumnya mengidentifikasi hubungan antara ketidaksejajaran sirkadian dan diabetes, obesitas, depresi, penyakit jantung, dan asma.

Risiko yang dapat dimodifikasi

Di ujung jalan, Zee membayangkan meningkatkan kesehatan dan mengobati penyakit dengan menyelaraskan jam sirkadian orang-orang yang tidak selaras dengan waktu eksternal.

"Waktu sirkadian adalah faktor risiko yang dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kesehatan kognitif, tetapi jika kita tidak bisa mengukurnya, sulit untuk mengetahui apakah kita telah membuat diagnosis yang tepat," kata Zee. "Sekarang kita bisa mengukurnya seperti tingkat lipid."

Tentang Penulis

The James S. McDonnell Foundation, Defense Advanced Research Projects Agency, dan Northwestern Center for Circadian and Sleep Medicine mendanai pekerjaan ini.

Penulis utama: Rosemary Braun, asisten profesor kedokteran pencegahan (biostatistik) di Fakultas Kedokteran Universitas Northwestern Feinberg.

Coauthor: Phyllis Zee, kepala kedokteran tidur dalam neurologi dan profesor neurologi.

Rekan Penulis: Ravi Allada, seorang profesor neurobiologi.

Studi asli