Schalten Sie Ihre innere Uhr frei: Speichelbasiertes, personalisiertes circadianes Profiling

Zusammenfassung: Forscher haben eine nicht-invasive Methode zur Bestimmung des zirkadianen Rhythmus einer Person mithilfe einer einfachen Speichelprobe entwickelt. Durch die Kombination von molekularer Analyse und Computermodellierung erstellen sie ein umfassendes Bild der inneren Uhr des Körpers.

Dies kann zu personalisierten Lebensstil- oder Behandlungsempfehlungen führen, die auf den zirkadianen Rhythmus einer Person abgestimmt sind. Ziel ist die Verbesserung der allgemeinen Gesundheit und des Wohlbefindens, insbesondere bei der Behandlung von Krankheiten wie Krebs.

Schlüsselfakten:

1. Mithilfe einer Speichelprobe bestimmen Forscher den zirkadianen Rhythmus eines Individuums, der wichtige Zell- und Stoffwechselprozesse im Körper reguliert.
2. Das Verständnis persönlicher zirkadianer Rhythmen kann dabei helfen, Schlafpläne, Bewegung und Medikamenteneinnahme zu bestimmen und so möglicherweise die Wirksamkeit der Behandlung zu verbessern und Nebenwirkungen zu reduzieren, insbesondere bei Krebspatienten.
3. Die Methode wird derzeit in mehreren klinischen Studien validiert, mit dem Ziel, Ärzte bei der zeitlichen Planung der Behandlung zu unterstützen und Einzelpersonen dabei zu helfen, ihre täglichen Aktivitäten für eine bessere Gesundheit anzupassen.

Quelle: Charité

Ein interdisziplinäres Team unter der Leitung von Prof. Angela Relogio, Wissenschaftlerin am Molekularen Krebsforschungszentrum der Charite (MKFZ) und dem Institut für Theoretische Biologie und der MSH Medical School Hamburg, hat eine nicht-invasive Methode entwickelt, um den einzigartigen zirkadianen Rhythmus eines Menschen zu bestimmen.

Ihre Forschung wird jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht Perspektiven in der digitalen Gesundheit.

Ausgehend von einer einfachen Speichelprobe kann das Expertenteam durch die Kombination von molekularer Analyse und Computermodellierung eine detaillierte Beschreibung der inneren Uhr des Körpers erstellen.

Ziel ist es, Empfehlungen zu geben, die darauf zugeschnitten sind, Lebensstilfaktoren oder den Zeitpunkt der Behandlung an den zirkadianen Rhythmus anzupassen.

„Die biologische Uhr, auch circadiane Uhr genannt, tickt in fast jeder Zelle des Körpers“, erklärt Professorin Angela Relogio.

Es reguliert den Ablauf vieler zellulärer und molekularer Mechanismen, etwa der Zellteilung oder Stoffwechselprozesse, und spielt eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der menschlichen Gesundheit. Wenn der zirkadiane Rhythmus gestört ist, können Krankheiten wie Schlafstörungen, Depressionen, Diabetes, neurodegenerative Erkrankungen, Fettleibigkeit und Krebs entstehen.“

Der persönliche Rhythmus beeinflusst Gesundheit und Wohlbefinden

Prof. Relogio leitet die Arbeitsgruppe Tagesmedizin und Systembiologie am Molekularen Krebsforschungszentrum der Charité und das Institut für Theoretische Biologie sowie das Institut für Systemmedizin an der MSH Hamburg.

Sie verfügt nicht nur über einen Hintergrund im physikalischen und technologischen Ingenieurwesen, sondern verfügt auch über einen Doktortitel in Zell- und Molekularbiologie. Dieses seltene Portfolio ermöglicht es ihr, das TimeTeller-Projekt zu entwickeln und zu leiten.

„Zirkadiane Rhythmen und damit der zeitliche Ablauf molekularer Prozesse unterscheiden sich von Mensch zu Mensch“, berichtet sie.

Wenn Sie Ihren persönlichen Tagesrhythmus kennen und Aktivitäten wie Schlaf, Bewegung und Medikamente entsprechend anpassen, können Sie Ihre allgemeine Gesundheit und Ihr Wohlbefinden verbessern.

„Wir vermuten beispielsweise, dass wir bei Krebspatienten die Wirksamkeit der Behandlung verbessern und Nebenwirkungen reduzieren können, indem wir den Zeitpunkt der medizinischen Behandlung an den Tagesrhythmus des Patienten anpassen.

„Dies könnte die Lebensqualität der Patienten während der Behandlung verbessern und gleichzeitig die Kosten für die Gesundheitssysteme senken.“

Aber wie liest man die Tagesuhr ab? „Wir wissen, dass jede Zelle im menschlichen Körper regelmäßig die Aktivität vieler Gene erhöht und verringert“, erklärt Professor Relogio.

„Zum Beispiel sind Gene, die die Zellteilung oder den Stoffwechsel steuern, in bestimmten Abschnitten des 24-Stunden-Zyklus mehr oder weniger aktiv. Da wir davon ausgehen, dass alle Zellen im Körper synchron arbeiten, können wir durch die Analyse der Aktivität auf die innere biologische Uhr schließen.“ von Genen. in Speichelzellen.

Die Uhr in den Speichelzellen tickt individuell und synchron mit den Uhren anderer Zellen

Daher bestimmten Professor Relogio und ihr Wissenschaftlerteam mithilfe von mRNA die Aktivität von mindestens zwei Genen in Zellen aus Speichelproben, die Menschen zu verschiedenen Tageszeiten entnommen hatten: Je mehr mRNA-Moleküle, desto höher die Anzahl der Gene. kopiert worden.

„Wir haben dann ein mathematisches Modell entwickelt, das genetische Aktivitäten nutzt, um den besten Zeitpunkt für Sport, Schlaf oder Medikamenteneinnahme zu berechnen“, sagt Professor Relogio.

Wissenschaftlern ist es beispielsweise gelungen, die optimale Trainingszeit für Sportler erfolgreich vorherzusagen. Sie haben auch mit Krebspatienten zusammengearbeitet und berechnet, wann es am besten ist, Medikamente zu verabreichen, die das Absterben von Krebszellen bewirken und gleichzeitig die Nebenwirkungen auf gesunde Zellen minimieren.

Die Technologie wird in klinischen Studien validiert

„Bisher haben wir unsere Technik retrospektiv getestet, um zu sehen, ob die beobachteten Effekte vorhersehbar sind“, erklärt Professor Relogio.

„Aber wir nehmen derzeit an verschiedenen klinischen Studien teil, um unsere Methode weiter zu validieren. Unser Ziel ist es, Ärzten dabei zu helfen, den besten Zeitpunkt für die Behandlung auszuwählen und gesunden Menschen dabei zu helfen, ihre täglichen Aktivitäten entsprechend ihrer inneren Uhr anzupassen, um gesund zu werden oder zu bleiben.“

„Der erfolgreiche Transfer der Forschungsergebnisse von Professor Relogo in ein Unternehmen ist ein konkretes Beispiel dafür, welches Potenzial die translationale Medizin freisetzen kann“, sagt Professor Christopher Bohm, Vorstandsvorsitzender des BIH und Chief Translational Research Officer der Charité.

„Dazu bedarf es gut konzipierter Partnerschaften, in diesem Fall mit der Stiftung Charité, und geeigneter Instrumente wie dem Pilotprojekt I4H und unserem DHA-Programm, um motivierte und engagierte Innovatoren zu unterstützen.“

„Wir freuen uns sehr für das TimeTeller-Team“, sagen Tim House und Dorothy Marie-Louise Duffer vom DHA-Programm in BiH.

„Ihre Vision, Beharrlichkeit und ihr Engagement für die Verbesserung der Gesundheit und Lebensqualität der Patienten haben uns wirklich beeindruckt. Wir wünschen dem Team viel Erfolg und freuen uns darauf, ihre Fortschritte zu verfolgen.“

Diese Forschungsneuigkeiten über den zirkadianen Rhythmus

Autor: Angela Relogio
Quelle: Charité
Kommunikation: Angela Relogio – Charité
Bild: Bildquelle: Neuroscience News

Ursprüngliche Suche: offener Zugang.
„TimeTeller für das Timing von Gesundheit: Das Potenzial der Alltagsmedizin zur Leistungssteigerung, Krankheitsvorbeugung und Verbesserung der BehandlungGeschrieben von Angela Relogio et al. Perspektiven in der digitalen Gesundheit

eine Zusammenfassung

TimeTeller für das Timing von Gesundheit: Das Potenzial der Alltagsmedizin zur Leistungssteigerung, Krankheitsvorbeugung und Verbesserung der Behandlung

Die Alltagsmedizin, die Untersuchung der Auswirkungen der Zeit auf Gesundheit und Krankheit, hat in den letzten Jahren als Möglichkeit zur Verbesserung von Gesundheit und Leistungsfähigkeit sowie zur Verbesserung des Behandlungszeitpunkts einen Aufschwung erlebt. Unser internes Zeitgenerierungssystem – die circadiane Uhr – reguliert Verhaltens-, physiologische und zelluläre Prozesse.

Uhrstörungen, über Äußere Faktoren wie Schichtarbeit oder Jetlag oder innere Störungen wie genetische Veränderungen sind mit einem erhöhten Risiko für verschiedene Krankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs verbunden.

Durch die Ausrichtung der zirkadianen Uhr einer Person auf optimale Zeiten für die Durchführung der täglichen Routine können die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit sowie die Wirksamkeit bestimmter Behandlungen verbessert werden. Trotz der Vorteile der Alltagsmedizin schränkt der Mangel an nicht-invasiven Werkzeugen zur Uhrencharakterisierung das Potenzial des Fachgebiets ein.

TimeTeller ist ein nicht-invasives molekulares/digitales Tool zur Charakterisierung zirkadianer Rhythmen und zur Vorhersage täglicher Abläufe, einschließlich des Behandlungszeitpunkts, um das Potenzial der zirkadianen Medizin und ihrer Anwendung in verschiedenen Umgebungen zu erschließen.

Angesichts der zahlreichen abhängigen Gesundheitsfaktoren, die den individuellen zirkadianen Rhythmen bekannt und möglicherweise unbekannt sind, lässt sich der Nutzen dieses neuen Biomarkers am besten in datengesteuerten personalisierten Drogenanwendungsfällen nutzen, wobei Gesundheitsinformationen über Lebensstil-, Pflege- und Forschungsumgebungen hinweg genutzt werden.