Hasta ahora, solo era posible obtener mediciones tan precisas mediante un proceso costoso y laborioso que consistía en tomar muestras cada hora durante varias horas. La nueva prueba, llamada TimeSignature, solo requiere dos extracciones de sangre.
«Esta medición es mucho más precisa y sofisticada que identificar si eres una persona madrugadora o noctámbula», afirma la autora principal, Rosemary Braun, profesora adjunta de medicina preventiva (bioestadística) en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. «Podemos determinar el reloj biológico de una persona con un margen de 1,5 horas.
«Varios grupos han intentado determinar la hora circadiana interna mediante un análisis de sangre, pero ninguna prueba ha sido tan precisa ni tan fácil de usar como TimeSignature», afirma Braun.
En sincronía y fuera de sincronía
Los procesos de casi todos los tejidos y sistemas orgánicos del cuerpo están coordinados por un reloj biológico interno, que regula el ritmo circadiano, como el ciclo de sueño y vigilia. Los relojes internos de algunas personas están sincronizados con la hora externa, mientras que los de otras no lo están y se consideran desajustados.
Según informó Proceedings of the National Academy of Sciences, la nueva prueba ofrecerá por primera vez a los investigadores la oportunidad de examinar fácilmente el impacto de los relojes circadianos desajustados en una serie de enfermedades, como las enfermedades cardíacas, la diabetes y la enfermedad de Alzheimer.
Cuando el análisis de sangre esté disponible en la práctica clínica, también proporcionará a los médicos una medición del reloj biológico interno de cada persona para orientar la administración de medicamentos en el momento más eficaz para su organismo.
El software y el algoritmo están disponibles gratuitamente para otros investigadores, para que puedan evaluar la hora fisiológica en el cuerpo de una persona. La Universidad Northwestern ha solicitado una patente para el análisis de sangre.
«Esto es realmente una parte fundamental de la medicina personalizada. Muchos medicamentos tienen momentos óptimos para su administración.»
«Esto es realmente una parte fundamental de la medicina personalizada», afirma la coautora Phyllis Zee, jefa de medicina del sueño en el departamento de neurología y profesora de neurología. «Muchos medicamentos tienen momentos óptimos para su administración.
«Saber qué hora es en tu cuerpo es fundamental para obtener los mayores beneficios. El mejor momento para tomar un medicamento para la presión arterial, recibir quimioterapia o radioterapia puede ser distinto para cada persona», afirma Zee.
La prueba mide 40 marcadores distintos de expresión génica en la sangre y puede realizarse a cualquier hora del día, independientemente de si el paciente durmió bien o pasó la noche en vela. Se basa en un algoritmo que Braun y sus colegas desarrollaron extrayendo sangre de los participantes cada dos horas y examinando qué genes presentaban niveles más altos o más bajos a determinadas horas del día. Los científicos también utilizaron datos de expresión génica de estudios realizados en otros cuatro centros.
'El momento lo es todo'
A continuación, los científicos desarrollaron un método de aprendizaje automático con el que entrenaron una computadora para predecir la hora del día a partir de patrones en estas mediciones de expresión génica. De los aproximadamente 20.000 genes que midieron los investigadores, estos 40 presentaron la señal más intensa.
«El momento lo es todo», afirma el coautor Ravi Allada, profesor de neurobiología. «Sabemos que una alteración del reloj interno puede predisponer a una persona a diversas enfermedades. Prácticamente todos los tejidos y sistemas orgánicos están regulados por el ritmo circadiano.
«Antes no teníamos una forma clínicamente viable de evaluar el reloj biológico en personas sanas ni en personas con enfermedades. Ahora podemos ver si un reloj alterado se correlaciona con diversas enfermedades y, aún más importante, si puede predecir quién enfermará.»
Una investigación preclínica del científico Joe Bass, jefe de endocrinología, metabolismo y medicina molecular, identificó anteriormente un vínculo entre el desajuste circadiano y la diabetes, la obesidad, la depresión, las enfermedades cardíacas y el asma.
Un riesgo modificable
A largo plazo, Zee prevé mejorar la salud y tratar enfermedades sincronizando con la hora externa los relojes circadianos de las personas que están desajustados.
«La sincronización circadiana es un factor de riesgo modificable para mejorar la salud cognitiva, pero si no podemos medirla, es difícil saber si hemos realizado el diagnóstico correcto», afirma Zee. «Ahora podemos medirla igual que el nivel de lípidos.»
La Fundación James S. McDonnell, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa y el Centro de Medicina Circadiana y del Sueño de Northwestern financiaron el trabajo.
