Μια διεπιστημονική ομάδα με επικεφαλής την καθηγήτρια Angela Relógio, επιστήμονα στο Κέντρο Μοριακής Έρευνας για τον Καρκίνο (MKFZ) και στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Βιολογίας του Charité, πραγματοποίησε μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα των κιρκάδιων ρυθμών. Η έρευνά τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Frontiers in Digital Health, εισάγει μια μη επεμβατική μέθοδο για τη σκιαγράφηση του μοναδικού κιρκάδιου ρυθμού ενός ατόμου.
Κιρκάδιος ρυθμός
Αναλύοντας ένα απλό δείγμα σάλιου, η ομάδα μπορεί να κατασκευάσει μια λεπτομερή περιγραφή του εσωτερικού ρολογιού του σώματος μέσω ενός συνδυασμού μοριακής ανάλυσης και υπολογιστικής μοντελοποίησης. Απώτερος στόχος είναι να προσφερθούν εξατομικευμένες συστάσεις για την προσαρμογή των παραγόντων του τρόπου ζωής και του χρονισμού της θεραπείας σύμφωνα με τον κιρκάδιο ρυθμό του ατόμου.
Ο καθηγητής Relógio, ο οποίος διευθύνει την ομάδα Circadian Medicine and Systems Biology, αναγνωρίζει τον θεμελιώδη ρόλο του κιρκαδιανού ρολογιού στη ρύθμιση διαφόρων κυτταρικών και μοριακών μηχανισμών που επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία. Οι διαταραχές του κιρκάδιου ρυθμού μπορούν να συμβάλουν στην ανάπτυξη διαταραχών του ύπνου, κατάθλιψης, διαβήτη, νευροεκφυλιστικών ασθενειών, παχυσαρκίας και καρκίνου.
Το έργο TimeTeller, με επικεφαλής την καθηγήτρια Relógio, αξιοποιεί την τεχνογνωσία της στη φυσικο-τεχνολογική μηχανική και την κυτταρική και μοριακή βιολογία. Στόχος του έργου είναι η κατανόηση και η βελτιστοποίηση των κιρκαδιανών ρυθμών για καλύτερα αποτελέσματα στην υγεία.
Οι προσωπικοί κιρκάδιοι ρυθμοί διαφέρουν από άτομο σε άτομο, επηρεάζοντας την υγεία και την ευημερία τους. Η κατανόηση του κιρκάδιου ρυθμού του ατόμου και η ανάλογη προσαρμογή δραστηριοτήτων όπως ο ύπνος, η άσκηση και η λήψη φαρμάκων μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της γενικής υγείας και ευεξίας. Στην περίπτωση των καρκινοπαθών, η αποτελεσματικότητα της θεραπείας μπορεί να ενισχυθεί και οι παρενέργειες να μειωθούν με την ευθυγράμμιση των ιατρικών παρεμβάσεων με τον κιρκάδιο ρυθμό του κάθε ασθενούς. Η προσέγγιση αυτή έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει την ποιότητα ζωής των ασθενών κατά τη διάρκεια της θεραπείας και να μειώσει το κόστος της υγειονομικής περίθαλψης.
Για να διαβάσουν το κιρκάδιο ρολόι, οι ερευνητές εστιάζουν στη δραστηριότητα των γονιδίων στα κύτταρα σε όλο το σώμα. Με την ανάλυση της δραστηριότητας των γονιδίων στα κύτταρα του σάλιου, τα οποία λειτουργούν συγχρονισμένα με άλλα κύτταρα, μπορεί να εξαχθεί συμπέρασμα για το εσωτερικό κιρκάδιο ρολόι.
Η ομάδα εντοπίζει τη δραστηριότητα τουλάχιστον δύο γονιδίων σε κύτταρα του σάλιου σε διαφορετικές ώρες της ημέρας, χρησιμοποιώντας ως δείκτη το mRNA. Στη συνέχεια αναπτύσσεται ένα μαθηματικό μοντέλο για τον υπολογισμό των βέλτιστων χρόνων για δραστηριότητες όπως η άσκηση, ο ύπνος ή η λήψη φαρμάκων με βάση τις δραστηριότητες των γονιδίων.
Οι ερευνητές έχουν προβλέψει με επιτυχία τους βέλτιστους χρόνους προπόνησης για αθλητές χρησιμοποιώντας αυτή την προσέγγιση. Έχουν επίσης συνεργαστεί με καρκινοπαθείς, καθορίζοντας τον ιδανικό χρόνο για τη χορήγηση φαρμάκων ώστε να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητά τους κατά των καρκινικών κυττάρων και να ελαχιστοποιηθούν οι παρενέργειες στα υγιή κύτταρα.
Επί του παρόντος, η ομάδα συμμετέχει σε κλινικές δοκιμές για την περαιτέρω επικύρωση της τεχνολογίας. Στόχος τους είναι να βοηθήσουν τους γιατρούς στην επιλογή των καλύτερων χρόνων θεραπείας και να βοηθήσουν τα άτομα χωρίς ιατρικές παθήσεις να προσαρμόσουν τις καθημερινές τους δραστηριότητες ώστε να ευθυγραμμιστούν με το εσωτερικό τους ρολόι για βέλτιστη υγεία.
Η επιτυχής μεταφορά της έρευνας του καθηγητή Relógio σε εταιρεία αποτελεί παράδειγμα των δυνατοτήτων της μεταφραστικής ιατρικής. Ισχυρές συνεργασίες, όπως αυτή με το Stiftung Charité, και υποστηρικτικά εργαλεία, όπως το πιλοτικό πρόγραμμα I4H και το πρόγραμμα DHA, έχουν συμβάλει καθοριστικά στην προώθηση αυτού του έργου.
Η ομάδα πίσω από το TimeTeller έχει επιδείξει αξιοσημείωτο όραμα, επιμονή και δέσμευση για τη βελτίωση της υγείας και της ποιότητας ζωής των ασθενών. Το Ινστιτούτο Υγείας του Βερολίνου (BIH) επικροτεί την πρόοδό τους και τους εύχεται συνεχή επιτυχία στις προσπάθειές τους.