Jam tubuh kita tidak banyak dihargai.
Tentu, kita berbicara tentang mereka sepanjang waktu: "Saya bukan orang pagi" atau "Saya sooooo jetlagged." Namun, biasanya, hanya untuk melakukan percakapan, atau bermain kartu biologi jika kita merasa terutama disfungsional.
Tetapi jam internal kita, pada kenyataannya, tampaknya menjadi kekuatan yang kuat dalam menjaga kita tetap sehat. Dan, sekarang tiga ilmuwan ritme sirkadian Amerika memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran tahun lalu, dampaknya pada bagaimana perasaan kita dan bagaimana fungsi kita diperhatikan secara lebih serius dalam komunitas medis.
Para peneliti tersebut menyatakan bahwa gen yang terikat pada jam tubuh kita memainkan peran penting dalam segala hal mulai dari tingkat hormon dan suhu tubuh hingga siklus tidur kita dan bahkan perilaku kita. Sekarang diperkirakan bahwa antara 30 hingga 50 persen gen kita memiliki aktivitas yang diatur oleh ritme sirkadian, termasuk yang merupakan bagian dari sistem kekebalan tubuh kita.
"Ada banyak bukti yang menunjukkan bahwa kondisi seperti depresi, diabetes, penyakit jantung dan Alzheimer memiliki koneksi ke jam tubuh Anda, " kata Rosemary Braun, asisten profesor kedokteran pencegahan di Feinberg School of Medicine di Northwestern University.
"Jadi, bagaimana jika kita bisa mendeteksi waktu fisiologis seseorang?"
Jam berapa kamu
Braun adalah bagian dari tim peneliti di Northwestern yang telah mengambil langkah besar pertama dalam melakukan hal itu. Dalam sebuah penelitian yang baru-baru ini diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences, para ilmuwan melaporkan tentang pengembangan tes darah yang mereka katakan dapat mendeteksi jam berapa pada tubuh seseorang.
Braun mengatakan tes tersebut, yang disebut TimeSignature, dapat dilakukan dalam waktu satu setengah jam untuk menilai waktu biologis seseorang. Salah satu manfaat yang mungkin adalah bahwa hal itu dapat membantu dokter mengukur dengan lebih teliti ketika obat-obatan - apakah itu pil tekanan darah atau kemoterapi - akan paling efektif.
"Mungkin lebih masuk akal untuk meminum obat Anda pada satu waktu dan bukan yang lain, " kata Ravi Allada, seorang profesor neurobiologi di Kolese Seni dan Sains Weinberg di Northwestern dan salah satu penulis penelitian ini. "Dan tes ini bisa membimbing kita dalam menentukan kapan kamu harus minum pil itu."
Dengan menentukan waktu terbaik untuk minum obat, dosis yang lebih rendah dapat digunakan, dan itu dapat mengurangi risiko efek samping.
Allada mencatat bahwa banyak aspek penyakit terkait dengan jam internal kita, seperti ketika pada siang hari seseorang mungkin paling berisiko menderita serangan jantung atau serangan asma. Dia menegaskan kembali poin Braun tentang dugaan hubungan antara jam tubuh yang terganggu dan masalah kesehatan kronis.
"Anda dapat menganggap jam sebagai konduktor orkestra, dan semuanya harus terjadi pada waktu yang tepat, " kata Allada. "Tapi jika kamu mengganggu kondektur, kamu tidak punya musik lagi."
Membaca pola gen
Gagasan bahwa sampel darah dapat digunakan untuk menentukan waktu tubuh seseorang bukanlah hal baru. Tapi sebelumnya itu akan mengharuskan seseorang untuk mengambil darah setiap jam selama beberapa hari, suatu proses yang mahal dan juga tidak praktis.
Tetapi dengan TimeSignature, darah perlu diambil hanya dua kali dalam satu hari, dan tujuannya adalah untuk menurunkannya menjadi satu sampel. Jadi, bagaimana para peneliti dapat menyederhanakan proses secara dramatis?
Kecerdasan buatan.
Secara khusus, mereka mengumpulkan sampel darah setiap dua jam dari sekelompok subjek uji dan menambah data itu dengan pengukuran dari empat penelitian lain. Kemudian, mereka menulis sebuah algoritma yang mengarahkan komputer untuk menganalisis 20.000 gen yang berbeda dan mencari pola dalam waktu “ekspresi gen” —ketika DNA diubah menjadi produk, seperti protein. Pada akhirnya, mesin itu dapat mempersempit jumlahnya menjadi 41 gen yang paling kuat menunjukkan aktivitas gen selama waktu yang berbeda dalam sehari. Dari itu, ia dapat mengkorelasikan waktu dalam sehari dengan aktivitas pada 41 penanda ekspresi gen tersebut.
"Kami memiliki gagasan bahwa kami akan dapat menggunakan aktivitas dalam gen-gen itu dan bekerja mundur dan dapat menyimpulkan berapa hari dalam tubuh Anda, " kata Braun.
Sejauh ini, TimeSignature hanya digunakan untuk menguji subyek sehat. Dengan menganalisis sampel darah, ia dapat menyimpulkan waktu pengambilan darah.
Braun mengatakan penelitian di masa depan akan fokus pada menentukan waktu biologis orang yang jam tubuhnya tidak selaras dengan waktu nyata.
Kenneth Wright adalah direktur Sleep and Chronobiology Laboratory di University of Colorado, Boulder. Dia tidak terlibat dalam penelitian ini, tetapi menghargai potensi tes ini.
"Mampu menentukan waktu sirkadian internal secara akurat dan mudah memiliki relevansi penting untuk menentukan kesehatan sirkadian seseorang dan untuk waktu perawatan yang optimal, " katanya.
"Teknik baru ini merupakan kemajuan, " tambah Wright, "tetapi perlu diuji untuk melihat seberapa akuratnya dapat memprediksi waktu biologis internal orang yang sebenarnya. Temuan dari penelitian menunjukkan teknik baru dapat memprediksi jam jam bahwa sampel diambil, bukan waktu biologis orang tersebut. "
Allada mengakui bahwa mungkin ada penyimpangan antara waktu jam tubuh dan "waktu jam dinding, " tetapi mengatakan bahwa dalam subjek sehat yang mereka uji, yang pertama adalah "perkiraan dekat" yang terakhir.
Memprediksi risiko
Sementara Northwestern telah mengajukan permohonan paten untuk tes darah TimeSignature yang sebenarnya, itu telah membuat algoritma di belakang tersedia untuk peneliti lain. Braun mengatakan itu menjanjikan bahwa tes tersebut bekerja di laboratorium luar lainnya, dan itu telah terbukti "kuat" - perkiraan waktu internal seseorang tampaknya tidak terlempar oleh peristiwa acak, seperti penerbangan luar negeri melalui banyak zona waktu.
Itu meningkatkan kemungkinan bahwa tes darah jam tubuh suatu hari nanti bisa menjadi bagian standar dari pemeriksaan tahunan.
Allada percaya bahwa mengingat hubungan antara jam tubuh yang terganggu dan berbagai kondisi kesehatan, suatu hari tes dapat digunakan untuk memprediksi siapa yang mungkin berisiko lebih tinggi terkena penyakit tertentu. Itu bisa sangat membantu dalam merawat kondisi seperti Alzheimer, di mana gejalanya biasanya tidak tampak sampai penyakitnya berkembang secara signifikan.
"Jika waktu tubuh seseorang jauh dari yang seharusnya, itu mungkin merupakan faktor risiko predisposisi suatu penyakit, " kata Allada. “Kemajuan besar di sini adalah bisa mengukur proses biologis yang kita tahu penting ketika datang ke penyakit, dan melakukannya dengan cara yang praktis, bahwa seseorang dapat pergi ke kantor dokter mereka dan mengambil darah mereka dan mencari tahu "
