Matematický model by mohl pomoci zvýšit účinnost léčiva získáním dávkování v rytmu s cirkadiánními hodinami

Vědci z University of Michigan vyvinuli matematický model, který odhaluje, jak naše cirkadiánní rytmy mohou mít dramatický dopad na to, jak naše těla interagují s léky.

To by mohlo lékařům pomoci předepisovat léky, aby měli nejlepší účinek synchronizací dávkování s přirozenými hodinami jejich pacientů.

„Tato zjištění poskytují mechanistický základ pro chronoterapeutiku – optimalizují účinnost léčiva zvážením cirkadiánního načasování,“ uvedl autor nové studie Tianyong Yao, vysokoškolský výzkumný pracovník v ministerstvu matematiky UM. „To by mohlo zlepšit léčbu stavů, jako je ADHD, deprese a únava.“

Studie, Publikováno v časopise Výpočetní biologie PLOSZaměřoval se na třídu léčiv zvaných inhibitory zpětného vychytávání dopaminu – zkráceně, které se používají k léčbě narkolepsie a deprese. Model by však mohl být zobecněn na související léčiva, která se používají k regulaci dopaminu, chemické látky, která pomáhá neuronů komunikovat mezi sebou. Takové léky mohou být použity k tomu, aby pomohly zvládnout závislost a Parkinsonovu chorobu, kromě podmínek zmíněných.

„Náš Matematický model Navrhuje, že brát DRI několik hodin před přirozeným nárůstem dopaminu vašeho těla může pomoci prodloužit účinky léčby, “řekl starší autor Ruby Kim, postdoktorandský výzkumný pracovník s Michigan Medicine.

Kim a Yao vytvořili model pomocí dat z DRI známého jako modafinil, používané k léčbě narkolepsie. Po provedení tohoto kroku se lékaři mohli nyní obrátit na model, aby pomohli předpovídat dopad dávky a načasování léků s podobnými způsoby účinku, řekl Yao.

„Můžeme prozkoumat některé obecnější případy a zvážit mnoho různých kombinací načasování dávky a koncentrace,“ řekl Yao. „Model by tedy mohl pomoci lékařům nulové pro nejslibnější režimy pro své pacienty.“

Kim řekl, že jejich model nenahrazuje experimenty nebo Klinické studieale lze je použít k jejich pomoci.

„Dopamin se může po celý den hodně lišit, ale nebylo mnoho experimentálních studií, které by se zabývaly časem,“ řekla. „Naše studie ukazuje, že je důležité brát tyto účinky.“

Hladiny dopaminu našich těl se přirozeně liší po celý den, což je vázáno na aktivitu určitých proteinů, které jsou zase spojeny s naším cirkadiánní rytmy. Tým ukázal, že účinky modafinilu se mohou výrazně lišit v závislosti na tom, zda osoba užívá lék v rytmu nebo ne.

„Vezmeme -li modafinil ve špatné denní době denně, může vyvolat ostré hroty a havárie v hladinách dopaminu, zatímco dávkování v pravém cirkadiánském okně udržuje hladinu dopaminu mnohem déle,“ řekl Yao.

Model také umožnil duo jít o krok dále a interakce sondy mezi modafinilem a dalšími přirozenými hodinami, které také ovlivňují hladiny dopaminu. Tyto hodiny, které cykluje několikrát denně spíše než jen jednou, je typ rytmu známého jako ultradiánský rytmus.

Tento ultradiánský rytmus pro dopamin byl objeven u savců za posledních 10 až 15 let, řekl Yao. Jak to funguje, není plně pochopeno, ale model týmu, který ukázal, jak DRI prodloužil každý cyklus tohoto ultradiánského rytmu, by také mohl pomoci poskytnout informace k vyřešení této otázky základní biologie, řekl.

„Lidé opravdu nerozuměli cirkadiánním rytmu před 100 lety, ale shromáždili důkazy a přišli s hypotézou,“ řekl Yao. „To je druh toho, kde jsme s tímto ultradiánským rytmem.“