Учёные научились определять биологические часы человека по одному волосу

Учёные берлинской клиники Charité – Universitätsmedizin Berlin предложили новый способ определения биологических часов человека, то есть его внутреннего суточного ритма. Для анализа достаточно нескольких волосков. Метод позволяет установить хронотип — индивидуальный режим активности в течение суток. Разработка может стать основой для направления медицины, где лечение подстраивается под внутренние ритмы пациента. 

В исследовании участвовали около 4 000 добровольцев. Полученные данные показали, что биологическое время у мужчин и женщин немного различается, а образ жизни влияет на внутренние часы сильнее, чем считалось ранее. Результаты опубликованы в журнале PNAS. Чаще всего человек замечает работу биоритмов при сбоях — после смены часовых поясов или перевода времени. В такие моменты возникает усталость и дезориентация, связанная с рассогласованием внутренних часов, рассчитанных примерно на 24-часовой цикл, и реального времени суток.

Биологические ритмы регулируют не только сон. Они влияют на выработку гормонов, работу пищеварения, температуру тела и усвоение лекарств. В некоторых случаях время приёма препаратов напрямую отражается на эффективности терапии.

Профессор Ахим Крамер, руководитель отдела хронобиологии Charité, отметил, что время суток может влиять на результат лечения. По его словам, при иммунотерапии онкологических заболеваний эффективность зависит от времени введения препаратов. Это связано с тем, что иммунная система работает в суточном ритме, который индивидуален для каждого человека.

Медицинское направление, учитывающее биоритмы при диагностике и лечении, получило название циркадной медицины. Его развитие ведут исследователи Charité совместно с Университетом Любека. Одной из ключевых задач остается создание простого способа измерения индивидуального биологического ритма.

Ранее применялся метод анализа уровня мелатонина в слюне при слабом освещении в течение нескольких часов. Однако такой подход требует лабораторных условий и сложен для широкого использования.

Команда Крамера предложила альтернативу — анализ клеток из волосяных луковиц. В них изучается активность 17 генов, связанных с молекулярными часами организма. С помощью машинного обучения определяется текущая фаза суточного ритма человека по одному образцу. По результатам исследования точность нового метода сопоставима со стандартным лабораторным анализом. При этом сбор волос можно проводить вне клиники, что упрощает процесс диагностики.

Более 4 000 участников собирали образцы самостоятельно и отправляли их на анализ, сообщает SciTechDaily. Это подтвердило пригодность метода для массового применения. Дополнительные данные выявили закономерности. У людей около 25 лет сон смещён примерно на час позже, чем у тех, кому за 50. У женщин внутренние часы в среднем немного опережают мужские — примерно на 6 минут, что меньше прежних оценок анкетных исследований.

Крамер отметил, что на хронотип влияет сочетание факторов: генетика, возраст, пол и образ жизни. Эти параметры объясняют различия в индивидуальных биоритмах. Отдельно зафиксировано влияние образа жизни. У работающих людей внутренние часы смещены примерно на полчаса раньше, чем у неработающих.

Сейчас группа Charité занимается адаптацией теста для стандартных лабораторий. Его планируют использовать в клинической практике — при нарушениях сна и консультациях пациентов. Метод также позволит оценивать, повышает ли эффективность терапии подбор лечения с учётом биологических часов и снижает ли он риск побочных эффектов.

Читайте также: