Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2023

How drugs that hack our circadian clocks might one day improve our health

0

This article is from The Checkup, MIT Technology Review’s weekly biotech newsletter. To receive it in your inbox every Thursday, sign up here.

We’ve got more than one biological clock. Beyond the one that marches onwards as we age, the circadian clock that sits in our brains keeps our bodies in rhythm. This clock helps control when we wake, eat, and sleep.

But there’s more to it than that. It also controls the finer aspects of how our bodies work, by influencing hundreds of molecular clocks throughout our cells and organs. There are clocks that regulate metabolism, for example, and others that control how genes make proteins. So it’s not surprising that disruptions to our circadian rhythms—from jet lag or shift work, for example—can wreak havoc on our health.

Now scientists are working on ways to tailor treatments to our circadian rhythms. Drugs that specifically target the clocks themselves are being explored in the lab. Will we one day be able to hack our circadian clocks to improve our health?

Circadian clocks don’t tick forward so much as loop through cycles over a 24-hour period. They are essentially clusters of genes and proteins that work together. Some genes might make proteins during the day, for example. When enough of these proteins have been made, they block the genes from making more overnight. Once levels of these proteins drop too low, the genes switch back on again in the morning. And so the cycle continues.

These cycles are controlled internally, by what’s known as a “master clock” in the brain’s hypothalamus. This clock is thought to synchronize all the others. And while it sets its own rhythm, it is influenced by how much light enters our eyes, when we eat and sleep, and other aspects of our behavior.

Molecular clocks have been found to affect many biological functions. One study in mice found that 43% of the animals’ genes follow some kind of circadian rhythm. Most genes seem to make more proteins during “rush hours” just before dawn and dusk.  

It’s tricky to do the same research in people, but we do know that plenty of human genes work in a similar way. Our hormones and immune cells seem to show circadian patterns, fluctuating throughout the day.

Even our microbiomes seem to cycle over the course of a day. When scientists analyzed stool samples from volunteers, they found that some types of gut bacteria seem to be more abundant during the day, while others are more abundant at night. The relative abundance of Bacteroidetes bacteria—which can break down starches and fibers in the gut—was 6% higher at night, for example. It’s not yet clear what this means for our health, but curiously, these patterns seem to be disrupted in people with obesity and type 2 diabetes.

Both those conditions are more common in people who work night shifts, who also have an increased risk of cardiovascular disease and cancer. Again, it’s difficult to work out exactly how much of this risk can be blamed on a disrupted circadian rhythm, but research suggests that working overnight can shift the timing of when some genes make proteins. Some of these are proteins that are important for the immune system—particularly those that help kill cancer cells.

Given all this, it’s no surprise that the hunt is on for tools to realign our circadian rhythms. Some people swear by melatonin or light therapy, and you can influence your own rhythms by changing the timing of your meals and sleep. But scientists are after drugs that can target our molecular clocks directly.

Take KL001, for example. This compound affects a protein called CRY. Clock genes can switch on the production of CRY, and high levels of the protein can in turn switch off the clock genes.

KL001 works to keep levels of CRY protein high, which can affect the length of the circadian period. This can have a knock-on effect on genes in the liver that also run to a circadian rhythm. It can even control how liver cells make glucose, according to research on cells in a dish. In theory, a drug like this could help limit the effects of shift work on metabolic health, and potentially lower the risk of diabetes.  

Unfortunately, we are likely some way off from being able to do this in people. But that doesn’t mean it isn’t a tantalizing idea worth investigating. In the meantime, we might be able to tailor existing treatments to people on the basis of their individual circadian rhythms.

While we all roughly follow a diurnal 24-hour cycle, there are variations. It is thought that people tend to fall into “chronotypes,” which roughly determine when they wake up, feel alert, and sleep. Basically, you’re a morning person or an evening person. If we can find ways to more accurately determine how a person cycles through a day at the molecular level, we might be able to work out the best time to deliver medicines or perform surgery, say some researchers.

Considering how long some of these ideas have been around, it’s a little disappointing that we haven’t made more progress. But it’s a vital area of research. We’ve probably all experienced the effects of a misaligned circadian rhythm. Jet lag can be brutal. Working late can leave you feeling rough and groggy the next day. We know that staring at screens at night is bad for us, but how many of us can honestly say we don’t check our phones last thing at night or first thing in the morning?  

We already know we should be switching off our phones as bedtime approaches, and avoiding artificial light overnight. Going to bed at a regular time and getting enough sleep is another pretty obvious way to maintain good circadian health. At least it happens to be the best time of year for making resolutions …

To read more from Tech Review’s archive, check out these stories

Light pollution affects the health of plenty of living creatures, not just humans. And energy-efficient LED lights are making it worse, as Shel Evergreen found. 

Disrupted circadian rhythms also affect astronauts in space, which could be linked to the organ complications and immune system deficiencies they experience, wrote Neel V. Patel. 

Trying to get more sleep? Sleep-tracking devices might not necessarily help you, as my colleague Charlotte Jee found. 

Or perhaps you want to cut down on screen time? The Human Screenome Project plans to provide insight into how we spend time on our smartphones—by screenshotting what we’re looking at every five seconds, as my colleague Tanya Basu reported last year. 

From around the web

China is underreporting the number of people dying from covid-19, Mike Ryan, executive director of the World Health Organization’s Health Emergencies Programme, told journalists at a press briefing on Wednesday. (Reuters)

We’re breathing plastic. We’re eating plastic. We need to learn what it’s doing to us. (Undark)

Should organ donors be paid? Dylan Walsh, who received one of his father’s kidneys as a teenager, explores the ethics and practicalities. (Wired)

Oregon has become the first state to legalize the use of psilocybin, the psychedelic found in magic mushrooms. Consumption will have to take place at service centers, under the supervision of “licensed facilitators,” many of whom have experience in mental-health care. (New York Times)

A TV that connects you to your doctor? An app that helps you analyze your own urine? The CES show in Las Vegas has it all. (The Washington Post)








Гордости Angsana Velavaru

Арбуз, кукуруза и холодные напитки: диетолог Садыков назвал продукты, которые портят ваш сон летом

VZLET.MEDIA: 25 лет успешного SEO-продвижения в эпоху искусственного интеллекта

Дети играют, родители отдыхают


Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."

Félix Auger-Aliassime

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur


Продукты линейки СУБД ЛИНТЕР совместимы с ОС «АльтерОС»

НПС построит новые съезды с Северо-Восточной хорды

Раздвигая горы - к единству и созиданию! Манифест лезгинского народа (письменное обращение, воззвание программного характера)

Какие зарплаты нужны для получения льготного автокредита в 2025 году


'I destroyed months of your work in seconds' says AI coding tool after deleting a devs entire database during a code freeze: 'I panicked instead of thinking'

Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country



В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

В Москве завершился сбор с руководителями финансово-экономических подразделений Центрального округа Росгвардии

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве


В студии Детского радио прошла церемония гашения почтовой марки

ДельтаЛизинг продолжает раскрывать секреты успеха российских предпринимателей

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты


Ошибка Баку: На "красивый кавказский обычай" нашлась русская пословица

Сразу до +35 градусов: синоптики рассказали, когда снова вернется жара. Ждать осталось недолго

На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено

В Ярославской области регистрировалось три групповых очага кори


Сидоренко из России одержал победу и стал чемпионом по настольному теннису на Универсиаде.

Медведев пробился в четвертьфинал турнира в Вашингтоне

«Следующая остановка — Монреаль!» Потапова полетела в Канаду для участия в «тысячнике»

Винус Уильямс — самая возрастная победительница матча WTA с 2004 года


Мигрант погиб, выпав из окна бутик-отеля в Москве

Обрушившийся потолок забаррикадировал четыре квартиры на востоке Москвы

Гарбузов: макет лифта КМЗ будет представлен на выставке "Та самая Москва"

Сотрудники Волоколамского ОВО – филиала ФГКУ «УВО ВНГ России по Московской области» приняли участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню ветерана боевых действий.


Музыкальные новости

«С детства было ясно, что растет большой артист»: мать Тимати высказалась о популярности сына

В сквере Цоя на Зверинской сделали граффити с Оззи Осборном

Алексей Учитель снимает фильм о композиторе Дмитрии Шостаковиче

Баста, Слава и Шура снимутся в новом документальном сериале «Вирус попсы»


«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал


В Смоленской области пройдёт IT-фестиваль «Мой Бизнес. Табтабус 2025»

"Зенит" заключил соглашение с американским защитником Рэндольфом

Клуб Медиалиги «Амкал» предлагал Овечкину сыграть в Кубке России по футболу

Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса


В Подмосковье на видео попало, как школьник на питбайке разбился в жестком ДТП

На международном ралли «Шелковый путь – 2025» представили новое моторное масло для мотоциклистов

На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено

В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)


У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

Путин отметил успех российских школьников на олимпиаде по физике.

Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.


Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

В Алтайском крае распространяется новый штамм коронавируса

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая



Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Фитнес-марафоны на паузе: суд продлил домашний арест блогеру Лерчек

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая


Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире

Мединский дал неожиданный ответ на предложение Киева о встрече Путина и Зеленского 


"Зенит" заключил соглашение с американским защитником Рэндольфом

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах

"Монсон о спортсменах, которые меняют гражданство в сложный период для России"


Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.

Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне


Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Собянин поддержал проведение конкурса «Лучший книжный магазин Москвы»

Сергей Собянин поздравил москвича — победителя международной олимпиады по физике

Сергей Собянин. Главное за день


Московские студенты начали исследовать влияние климатических изменений на сток рек Ямала

6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин

Детеныш краснокнижной боливийской обезьяны появился на свет в Московском зоопарке

В центре внимания: CorpSoft24 вошел в рейтинг крупнейших ИТ-компаний России


В сентябре Путину будет представлена обновленная программа строительства кораблей для ВМФ.

Михаил Ефремов разъехался с женой на фоне новостей о разводе

В Ростовской области обломки БПЛА привели к задержке 10 пассажирских поездов

Гарбузов: макет лифта КМЗ будет представлен на выставке "Та самая Москва"


Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.


Лавандовое поле горит в Симферопольском районе Крыма

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями

Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области

"Россия дала мне возможность быть счастливым": Джефф Монсон в Крыму


Движeниe нa Зaпοpοжьe: pοccийcκиe вοйcκa ɜaшли в Ϲтeпнοгοpcκ

Ошибка Баку: На "красивый кавказский обычай" нашлась русская пословица

Участник ЛизаАлерт из Бурятии помог спасти мужчину в лесу подмосковья

Патрушев: НАТО усиливает давление у морских границ России














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *