Ученые из клиники Шарите в Берлине установили, что по одному образцу волос можно определить, в каком состоянии находятся внутренние биологические часы человека в течение дня. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Ранее для измерения биологических ритмов использовали слюну и уровень мелатонина — «гормона сна» — при строго контролируемом освещении. Пациентам приходилось сдавать многочисленные образцы в течение нескольких часов, что усложняло проведение теста и исключало возможность домашнего применения.
«Новый метод основан на анализе активности 17 генов в клетках корня волос. Компьютерная модель на основе машинного обучения оценивает, на каком этапе 24-часового цикла находится организм. При этом для теста требуется всего один образец, что делает его удобным для рутинного использования», — объяснили ученые.
Более четырех участников собрали образцы волос дома, что позволило исследователям изучить циркадные ритмы в реальных условиях. Результаты показали, что биологическая «ночь» наступает у молодых людей примерно на час позже, чем у людей старше 50 лет. Женщины достигают биологической ночи немного раньше мужчин, а работа и график повседневной жизни могут сдвигать внутренние часы на полчаса.
Такие измерения имеют практическое значение для медицины. Например, эффективность некоторых видов иммунотерапии рака зависит от времени суток, когда препарат вводится, поскольку активность иммунной системы колеблется в течение дня.
Руководитель исследования, профессор Ахим Крамер отмечает, что анализ волос может стать инструментом циркадной медицины, когда лечение и рекомендации по сну подстраиваются под биологические часы пациента, а не проходят по календарному времени. Метод также удобен для диагностики хронической усталости и планирования лекарственных назначений.
Ранее ученые впервые вырастили в лаборатории полноценные волосяные фолликулы.