Ricerche

Il primo semplice esame del sangue per identificare l'ora interna precisa del tuo corpo, rispetto al tempo esterno, è stato sviluppato dagli scienziati della Northwestern University.

Il test, «TimeSignature» (=firma del tempo), che richiede solo due prelievi di sangue, può dire a medici e ricercatori il tempo nel tuo corpo, indipendentemente da quello nel mondo esterno. Ad esempio, anche se sono le 8 nel mondo esterno, potrebbero essere le 6 nel tuo corpo.

La prima autrice Rosemary Braun, assistente professore di medicina preventiva (biostatistica) alla Northwestern University, ha detto:

"Questa è una misurazione molto più precisa e sofisticata rispetto a dire che sei un mattutino o un nottambulo. Possiamo valutare l'orologio biologico di una persona entro le 1,5 ore. Vari gruppi hanno cercato di ottenere il tempo circadiano interno da un esame del sangue, ma nulla è così preciso e facile da usare di TimeSignature".

In precedenza, misurazioni così precise potevano essere raggiunte solo attraverso un processo costoso e laborioso con il prelievo di campioni ogni ora nell'arco di più ore. Il documento di ricerca è stato pubblicato il 10 settembre sulla rivista PNAS.

I processi di quasi tutti i tessuti e sistemi di organi del corpo sono orchestrati da un orologio biologico interno, che dirige il ritmo circadiano, come il ciclo sonno-veglia. Gli orologi interni di alcuni individui sono sincronizzati con il tempo esterno, ma quelli di altri non lo sono e sono considerati disallineati.

Il nuovo test offrirà per la prima volta ai ricercatori l'opportunità di esaminare facilmente l'impatto degli orologi circadiani disallineati in una serie di malattie, da quelle cardiache al diabete e l'Alzheimer. Quando il test del sangue alla fine sarà disponibile clinicamente, fornirà anche ai medici una misurazione dell'orologio biologico interno di un individuo per guidare il dosaggio dei farmaci nel momento più efficace per il suo corpo.

Il software e l'algoritmo sono disponibili gratuitamente per altri ricercatori, in modo che possano valutare il tempo fisiologico nel corpo di una persona. La Northwestern ha richiesto un brevetto per l'analisi del sangue.

La coautrice Phyllis Zee, responsabile di medicina del sonno in neurologia, neurologa e docente di neurologia alla Northwestern, ha detto:

"Questo è davvero parte integrante della medicina personalizzata. Molti farmaci hanno tempi ottimali per il dosaggio. Sapere che ora è nel tuo corpo è fondamentale per massimizzarne i benefici. Il momento migliore per prendere il farmaco per la pressione del sangue o la chemioterapia o la radioterapia può essere diverso da una persona all'altra".

Il test misura 40 diversi marcatori di espressione genica nel sangue e può essere fatto in qualsiasi momento della giornata, indipendentemente dal fatto che il paziente abbia dormito bene o sia rimasto sveglio tutta la notte con un bambino. Si basa su un algoritmo sviluppato dalla Braun e colleghi, che hanno prelevato il sangue dei soggetti ogni due ore e hanno esaminato quali geni erano più alti o più bassi alle varie ore del giorno. Gli scienziati hanno anche usato dati di espressione genica da studi condotti in altri quattro centri.

Gli scienziati hanno quindi sviluppato un programma di apprendimento automatico che è stato usato per addestrare un computer a prevedere l'ora del giorno sulla base dei modelli di queste misurazioni di espressione genica. Su circa 20.000 geni misurati, sono stati scelti i 40 con il segnale più forte.

Il coautore dello studio Ravi Allada, professore di neurobiologia della Northwestern, ha detto:

"La tempistica è tutto. Sappiamo che se hai interruzioni del tuo orologio interno, puoi essere predisposto a una serie di malattie. Praticamente ogni tessuto e sistema di organo sono governati dal ritmo circadiano.

"Prima non avevamo un modo clinicamente fattibile di valutare l'orologio nelle persone sane e in quelle con malattie. Ora possiamo vedere se un orologio interrotto si correla con varie malattie e, cosa più importante, se può prevedere chi si ammalerà".

Un legame tra disallineamento circadiano e diabete, obesità, depressione, malattie cardiache e asma è stato identificato nella ricerca preclinica dallo scienziato Joe Bass, capo di endocrinologia, metabolismo e medicina molecolare alla Northwestern.

Per il seguito, la Zee immagina di migliorare la salute e curare le malattie allineando gli orologi circadiani delle persone che non sono sincronizzati con il tempo esterno:

"La tempistica circadiana è un fattore di rischio modificabile per migliorare la salute cognitiva, ma se non possiamo misurarla, è difficile sapere se abbiamo fatto la diagnosi giusta. Ora possiamo misurarla come un livello lipidico".