Ob Sie ein Frühaufsteher, eine Nachteule oder eine Person sind, die am besten zur Mittagszeit passt, hat sehr viel mit geringfügigen Abweichungen in der inneren Uhr Ihres Körpers zu tun. Aber wenn Sie sich nicht sicher sind, wie spät es in Ihrem Körper ist, könnte es eines Tages eine Blutuntersuchung geben, die Ihnen sagen kann.
Das könnte wichtig sein, da eine "Fehlausrichtung" zwischen der Uhr Ihres Körpers und der tatsächlichen Zeit schädlich sein kann. (Ein Beispiel für eine solche Fehlausrichtung wäre, wenn die genaueste Atomuhr sagt, dass es 20 Uhr ist, während die Zellen im Körper einer Person sagten, nein, es ist 18 Uhr.)
Der Test könnte Ärzten auch dabei helfen, Medikamentendosen zu präzisen Zeiten abzugeben, obwohl mehr Forschung erforderlich ist, bevor der Test klinisch angewendet werden kann.
Der neue Bluttest namens TimeSignature verwendet einen Algorithmus für maschinelles Lernen, der darauf trainiert ist, zu verschiedenen Tageszeiten nach Mustern der Genexpression zu suchen. Die Forscher haben kürzlich ein Patent für die Blutuntersuchung angemeldet und die Ergebnisse ihrer Studie heute (10. September) in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.
Das Team untersuchte 20.000 Gene im Körper und stellte fest, dass es etwa 40 gab, die robuste Gensignale zeigten, die mit unterschiedlichen Zeiten verbunden waren. Mit anderen Worten, diese 40 Gene schalteten sich zu bestimmten Tageszeiten eher ein, basierend auf der internen Uhr einer Person.
Wenn der Körper einer Person beispielsweise denkt, dass es 6 Uhr morgens ist, exprimiert er mehr von Gen A als von Gen B; Wenn es dagegen glaubt, dass es 8 Uhr morgens ist, exprimiert es möglicherweise mehr von Gen C und ein wenig von den Genen A und B. Der TimeSignature-Test lernt diese Muster und kann eine Schätzung der Zeit ausspucken, die die Uhr des Körpers für sie hält.
Die Forscher testeten den TimeSignature-Algorithmus anhand genetischer Daten aus drei separaten Studien, die sich auf Blut konzentrierten, und versuchten den Test auch an Blutproben von 11 Patienten. Sie fanden heraus, dass sie vorhersagen konnten, wann das Blut entnommen wurde, typischerweise innerhalb eines Bereichs von 2 Stunden. Sie berichteten auch, dass ihr Test, sobald er auf die zu erwartenden Genebenen trainiert ist, universell auf Daten von verschiedenen Patienten angewendet werden kann.
Damit der Test genau ist, müsste der Patient mindestens zwei Blutabnahmen haben, die laut Studie zeitlich angemessen voneinander beabstandet sind. Im Gegensatz dazu erforderten frühere Tests, die darauf abzielten, die Zeit der internen Uhr zu bestimmen, eine stündliche Blutentnahme über mehrere Stunden, sagten die Forscher.
Ein solcher Test könnte Ärzten helfen, Medikamente zu Zeiten abzugeben, die auf jeden einzelnen Patienten zugeschnitten sind.
"So viele Medikamente haben optimale Dosierungszeiten", sagte Studienmitautorin Dr. Phyllis Zee, Chefarztin für Schlafmedizin in der Neurologie an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University und Neurologin der Northwestern Medicine, in einer Erklärung. "Die beste Zeit für Sie, das Blutdruckmedikament oder die Chemotherapie oder Bestrahlung einzunehmen, kann sich von jemand anderem unterscheiden."
Darüber hinaus kann fast jede Zelle im Körper die Zeit anzeigen - und viele bestimmen Prozesse im Körper basierend auf der Uhrzeit (zum Beispiel, wenn es Schlafenszeit ist, können Zellen das Schlafhormon Melatonin freisetzen).
Laut Aussage wurden Störungen des Tagesrhythmus mit einer Vielzahl von Erkrankungen wie Diabetes, Fettleibigkeit, Herzerkrankungen und Asthma in Verbindung gebracht, und der Test könnte möglicherweise die Diagnose solcher Störungen verbessern und vorhersagen, wer krank werden könnte.
"Wir wissen, dass eine Störung Ihrer inneren Uhr Sie für eine Reihe von Krankheiten prädisponieren kann", sagte der Co-Autor der Studie, Ravi Allada, Professor für Neurobiologie am Nordwesten, in der Erklärung. "Praktisch jedes Gewebe und Organsystem wird vom Tagesrhythmus gesteuert."
"Timing ist alles", sagte Allada.
