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)








На банкет – в Fish Point Family Resort

Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Карабахская земля горит под ногами оккупантов

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге


Weah’s agent: One Juventus director ‘is creating problems’

Today in History: July 28, US Army airplane crashes into Empire State Building

Chat log from R20 of 2025: Richmond vs Collingwood

Dear Abby: Our son was clean and fit until Emily came along


В Орловской области в реке утонула женщина

ТСМ готовит территорию под реконструкцию ростовского участка трассы М-4

Деревенские прогулки...

Экс-руководителей Ростовского облсуда обвинили в получении взяток


Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok

Today's Wordle answer for Monday, July 28

Bloody fighting game Invincible VS gets its most brutal character yet in Comic-Con trailer

Five Nights at Freddy's 2 movie gets its first full trailer for Comic-Con, promising even more animatronic terror



Культовый BAW 212 уже в России

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»

Только смелым покоряются моря

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге


Лео Канделаки и Анжелика Стубайло сыграют в новую трэвел-игру «Кто куда» на ТНТ

Двое туристов из Тольятти пострадали в Кисловодске из-за обвала грунта

США лишили Путина чёрного пояса: Расплата пришла быстро. Китай — об изощренной мести Кремля

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?


Сбой в Аптеках «Столички»: В Москве из 780 точек работают только 9

«Лапки в краске и стиль на поводке»: как прошёл арт-пикник SCOBY & MO и проекта «Сделано в Москве»

Сотрудница подразделения столичного главка Росгвардии завоевала «золото» на чемпионате войск по легкоатлетическому кроссу

ЦБ готовится к новому решению: как изменится ключевая ставка и что ждет рынок недвижимости


Кудерметова пробилась во второй раунд турнира в Монреале.

«Краснодар» — «Локо», UFC и матч Калинской: что посмотреть сегодня

Рублев: Немного лучше стали результаты

Радукану вспомнила, как предложила Рыбакиной выступить в парном разряде


Полицейские нашли у пассажирки такси на востоке Москвы 200 граммов мефедрона

«Двадцать первый век» лидирует с наименьшим числом жалоб по ОСАГО

Сотрудница подразделения столичного главка Росгвардии завоевала «золото» на чемпионате войск по легкоатлетическому кроссу

Сбой в Аптеках «Столички»: В Москве из 780 точек работают только 9


Музыкальные новости

ФОТО ⟩ Певица Таня Михайлова сохраняет оптимизм, несмотря на трудности: в жизни бывают и взлеты, и падения

«За Оззи»: Джонни Депп сыграл песню Black Sabbath и почтил память легенды рока

СТАВРОПОЛЬЕ. Рэпер Баста после концерта в Ставрополе решил открыть там ресторан

Игры Преснякова с детьми закончились травмами — перебинтованы рука и нога


Сотрудница подразделения столичного главка Росгвардии завоевала «золото» на чемпионате войск по легкоатлетическому кроссу

Культовый BAW 212 уже в России

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»


«Россети Центр» повышают надежность работы трансформаторных подстанций в Смоленской области

В аэропорту Пулково в Питере временно приостановили полеты

Прокуратура: инцидент со сбоем систем "Аэрофлота" в Шереметьево на контроле

Желдорреммаш подводит итоги работы за первое полугодие 2025 года


Сотрудники ОМОН Росгвардии помогли пострадавшему в ДТП на МКАД

В Москве 2 будет ограничено движение автомобилей

ДТП с участием трех автомобилей произошло на внутренней стороне 104 километра МКАД

Культовый BAW 212 уже в России


Греф представил Путину отчет о деятельности Сбербанка.

"Ъ": Москва облегчила жизнь молдаванам в России

Путин: рост Сбербанка обеспечивает стабильность банковской системы.

Путин поделился достижениями России в области технологий искусственного интеллекта.


Новый штамм COVID-19 переносится как легкая форма ОРВИ


Депутата ЗакСа Ленобласти Ивана Апостолевского задержали за пост с Навальным*


Врач-косметолог Мадина Осман: что такое липофилинг и кому он может быть показан

Клиника гнатологии – лечение ВНЧС и восстановление прикуса

Обрушение в санатории "Москва" в Кисловодске: пострадали двое отдыхающих

Благотворительная акция ко Всемирному Дню офтальмологии от детских глазных клиник «Ясный Взор»


Чтобы убрать Зеленского, США достаточно показать ему одну папку: вот почему Киев упал в ноги Трампу


Легкоатлеты из Мордовии показали лучшие результаты мирового сезона на международных соревнованиях в Москве

Сотрудница подразделения столичного главка Росгвардии завоевала «золото» на чемпионате войск по легкоатлетическому кроссу

«Краснодар» и московское «Динамо» проведут сегодня первые матчи в Кубке России

Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном


Лукашенко взял на контроль ситуацию с уничтожением БПЛА над Минском

В Минске готовы активизировать сотрудничество с Эфиопией


Мэр Москвы рассказал о развитии бывшей промзоны «Кирпичные улицы»

Станция "Достоевская" Кольцевой линии метро готова на четверть - Собянин

Собянин рассказал о тестировании уникальной ИИ-системы для диагностики инсульта

Собянин: Участие москвичей в жизни города — ключ ко всем позитивным изменениям


Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»

Bloomberg: Пожары в Лос-Анджелесе вызвали небесные убытки по страховкам.

Число пострадавших от непогоды автомобилей растет

В Ростокине расскажут о млекопитающих Москвы


ЦБ готовится к новому решению: как изменится ключевая ставка и что ждет рынок недвижимости

«Лапки в краске и стиль на поводке»: как прошёл арт-пикник SCOBY & MO и проекта «Сделано в Москве»

Путин указал на важность ипотеки для граждан без дополнительных плат по договору

Московские предприниматели заключили 44,7 тыс. контрактов через торгового бота


Не чайные клиперы

В Архангельске представили киноальманах «Север, я люблю тебя!» по произведениям современных писателей

В Архангельске с 29 июля перекрывается движение по участку набережной Северной Двины

Туманное утро в Турчасово...


Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

В Крыму из-за дыма от пожара столкнулись девять автомобилей

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству

В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки


Полицейские нашли у пассажирки такси на востоке Москвы 200 граммов мефедрона

Сбой в Аптеках «Столички»: В Москве из 780 точек работают только 9

ЦСКА близок к продаже бразильского защитника Келлвена в «Палмейрас» за € 7 млн

«Двадцать первый век» лидирует с наименьшим числом жалоб по ОСАГО














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