24 Sep 2018 Gakken Editorial

TimeSignature: Tes Darah Sederhana dan Waktu Sirkadian

Dunia kedokteran dan kesehatan telah lama mengetahui tentang penunjuk waktu yang lain—bukan jam dinding atau jam di gadget, tetapi waktu yang ada di dalam tubuh kita. Penunjuk waktu yang biasa disebut sebagai jam biologis atau waktu sirkadian tersebut mengatur kapan saat yang tepat organ tubuh menerima dan melakukan fungsinya masing-masing. Seperti jadwal tidur, bangun, ataupun jumlah jam biologis  individu yang selaras maupun tidak dengan waktu eksternal.

Kini, penelitian terbaru dari para ilmuwan di Kedokteran Northwestern mengungkap bahwa untuk mengetahui jam biologis seseorang, kita hanya membutuhkan tes darah sederhana, berbeda dengan proses sebelumnya yang membutuhkan pengukuran dengan proses pengambilan sampel darah dalam beberapa jam dan dengan biaya yang mahal.

Tes baru, yang disebut TimeSignature itu, hanya membutuhkan dua penarikan darah. "Ini adalah pengukuran yang jauh lebih tepat dan canggih daripada mengidentifikasi diri Anda sebagai manusia pagi atau manusia malam," kata penulis utama Rosemary Braun, asisten profesor obat pencegahan (biostatistik) di Sekolah Kedokteran Universitas Feinberg Northwestern. “Kami dapat menilai jam biologis seseorang dalam 1,5 jam.” "Berbagai kelompok telah mencoba untuk mendapatkan waktu sirkadian internal dari tes darah, tetapi tidak ada yang seakurat atau mudah digunakan sebagai TimeSignature," kata Braun.

Seperti yang dilaporkan dalam Proceedings of National Academy of Sciences, tes baru untuk pertama kalinya akan menawarkan kepada para peneliti kesempatan untuk dengan mudah memeriksa dampak dari jam sirkadian yang tidak selaras dalam berbagai penyakit, termasuk penyakit jantung, diabetes, dan penyakit Alzheimer.

“Kami tahu jika Anda memiliki gangguan terhadap jam internal Anda, itu dapat mempengaruhi Anda untuk berbagai macam penyakit. Hampir setiap jaringan dan sistem organ diatur oleh ritme sirkadian,” Ravi Allada, seorang profesor neurobiologi.

“Sebelumnya, kita tidak memiliki cara yang layak secara klinis untuk menilai jam pada orang sehat dan orang sakit. Sekarang, kita dapat melihat apakah jam biologis yang terganggu, berkorelasi dengan berbagai penyakit dan, yang lebih penting, jika dapat memprediksi siapa yang akan sakit,” tambahnya.

Penelitian praklinis oleh ilmuwan Joe Bass, kepala endokrinologi, metabolisme, dan pengobatan molekuler, sebelumnya mengidentifikasi hubungan antara kelainan sirkadian dan diabetes, obesitas, depresi, penyakit jantung, dan asma.

Ketika tes darah tersedia secara klinis, tes ini juga akan memberi dokter pengukuran jam biologis internal individu untuk memandu pemberian dosis obat pada waktu yang paling efektif untuk tubuhnya.

“Begitu banyak obat yang memiliki waktu optimal untuk pemberian dosis. Mengetahui waktu di dalam tubuh Anda sangat penting untuk mendapatkan manfaat yang paling efektif. Waktu terbaik bagi Anda untuk mengonsumsi obat tekanan darah, kemoterapi, atau radiasi mungkin berbeda dari orang lain,” kata Dr. Phyllis Zee, profesor Neurologi di Virginia T. Boshes.

Tes TimeSignature ini mengukur 40 penanda ekspresi gen yang berbeda di dalam darah dan dapat diminum kapan saja, terlepas dari apakah pasien tidur nyenyak atau terjaga sepanjang malam. Itu didasarkan pada algoritma Braun dan rekannya, algoritma yang dikembangkan dengan menggambar darah subyek setiap dua jam dan memeriksa gen mana yang lebih tinggi atau lebih rendah pada waktu-waktu tertentu dalam sehari. Para ilmuwan juga menggunakan data ekspresi gen dari penelitian yang dilakukan di empat pusat lainnya. Mereka kemudian mengembangkan metode machine learning baru yang digunakan untuk melatih komputer agar memprediksi waktu hari berdasarkan pola dalam pengukuran ekspresi gen ini.

Di waktu mendatang, Zee dapat dapat membayangkan peningkatkan kesehatan dan pengobatan penyakit dengan menyelaraskan jam sirkadian manusia yang tidak sinkron dengan waktu eksternal.

“Waktu sirkadian adalah faktor risiko yang dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kesehatan kognitif, tetapi jika kami tidak dapat mengukurnya, sulit untuk mengetahui apakah kami telah membuat diagnosis yang tepat,” kata Zee, "sekarang kita bisa mengukurnya seperti tingkat lipid."

Sumber: news.northwestern.edu

Berita Riset dan Terobosan


24 Sep 2018 Gakken Editorial