Доктора будуть прописувати ліки, орієнтуючись на час доби
Всі біологічні процеси в організмі тварин і людини регулюються експресією генів. В ході цього процесу з незрозумілих більшості обивателів назвою синтезуються важливі робочі інструменти клітини - РНК і білки. При цьому гени працюють не цілодобово, і їх активність може змінюватися в залежності від часу доби. Відповідно, і функціонування клітин змінюється через роботу внутрішнього біологічного годинника.
Динаміка активності генів в окремих органах і час піку активності
(Ілюстрація John Hogenesch, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania- PNAS).
Група дослідників з Пенсільванського університету виявила, що майже половина генів в геномі миші схильна до циклічних коливань активності протягом доби. Іншими словами, багато білків протягом дня і ночі виробляються з різною інтенсивністю.
"Геном знаходиться під контролем внутрішнього годинника в більшій мірі, ніж ми думали раніше, - говорить учасник дослідження Майкл Х`юз (Michael Hughes). - До сих пір були вивчені тільки кілька органів, але тепер у нас є більш повний огляд".
Результати роботи, що тривала п`ять років, показали, що 43% всіх генів, що кодують білки в організмі мишей, демонструють циркадні ритми активності. (Найбільше "тих, хто вагається" генів містилося в печінці.) Ритми активності генів, локалізованих в одному органі, часто збігаються.
Крім генів, що кодують білки, подібні зміни активності були помічені у некодуючих РНК. У тому числі у тих, що збігаються у мишей і людей.
Крім фундаментального значення таке відкриття підняло важливу проблему. Виявилося, що білки, на які націлене дію багатьох лікарських препаратів, закодовані саме в "тих, хто вагається" генах.
Але найчастіше ліки досить швидко розпадаються в організмі, а фактор часу при їх прийомі абсолютно не враховується. Аналіз показав, що 56 з 100 найбільш продаваних в США лікарських препаратів і 119 найменувань зі списку 250 основних засобів Всесвітньої організації охорони здоров`я (ВООЗ) впливають на білки, інтенсивність синтезу яких змінюється протягом доби.
Багаторічні роботи по вивченню часу прийому ліків дозволили методом проб і помилок знайти оптимальне рішення для окремих препаратів. Але тепер, маючи на руках докладний атлас добової активності генів, можна легко визначити, коли дія того чи іншого засобу буде найбільш ефективним при менших витратах.
Це, в свою чергу, допоможе знайти оптимальне співвідношення діючих речовин, скоротити тривалість курсу або знизити разову дозу.
Щоб інші наукові центри могли скористатися цією цінною інформацією, автори дослідження виклали результати на спеціальному сайті. Тепер будь-який бажаючий може дізнатися, які гени в різних органах і тканинах схильні циркадний активності.
