Un nuovo strumento chiamato CYCLOPS potrebbe cambiare il modo in cui studiamo il ritmo circadiano, consentendo ai ricercatori di esaminare più facilmente i ritmi circadiani nelle cellule umane viventi.
Gran parte della ricerca sui meccanismi molecolari alla base del ritmo circadiano viene condotta su topi, moscerini della frutta e altri animali. Questo è un buon motivo: L’identificazione dei ritmi nelle cellule umane può rappresentare un’enorme sfida etica e logistica. I ricercatori sono riluttanti a prelevare campioni viventi dagli esseri umani, tanto meno a prelevarne diversi nel corso della giornata. Tuttavia, un nuovo strumento chiamato CYCLOPS potrebbe rendere più facile lo studio del ritmo circadiano umano in profondità e sul tessuto umano vivente.
Che cos’è CYCLOPS?
La tecnologia può cambiare il modo in cui studiamo la salute umana e persino il modo in cui trattiamo le condizioni mediche più comuni. CYCLOPS potrebbe rivoluzionare non solo il mondo della cronobiologia, ma la medicina nel suo complesso. Che cos’è questo nuovo strumento rivoluzionario? Acronimo di “CYClic Ordering by Periodic Structure”, CYCLOPS è un algoritmo informatico in grado di compilare i dati esistenti sull’attività cellulare per identificare i ritmi. Attualmente disponiamo di una grande quantità di informazioni su molte cellule, ma non abbiamo modo di stabilire con certezza se la loro attività varia in modo prevedibile nel corso della giornata. CYCLOPS rappresenta una nuova opportunità.
Applicare l’informatica alla salute umana
Questo nuovo algoritmo non offre solo vantaggi teorici. In CYCLOPS risiede il potenziale per trattare in modo più efficace una serie di condizioni umane. Per esempio, questo algoritmo ha rilevato che il gene che codifica il trasportatore di glucosio GLUT2 è estremamente attivo in alcuni momenti della giornata, ma quasi silente in altri. Questo è importante perché un farmaco comunemente usato per il cancro al pancreas, la streptozocina, può avere effetti letali quando si attacca a questo trasportatore. Somministrando la streptozocina in momenti della giornata in cui è meno probabile che interagisca con GLUT2, si ridurrà probabilmente l’alto tasso di mortalità per questo tumore mortale. La pratica di somministrare farmaci in momenti strategici per evitare effetti collaterali o potenziare l’effetto terapeutico, nota come cronofarmacologia, potrebbe diventare comune una volta che avremo compreso meglio il comportamento delle cellule nell’arco delle 24 ore.
Il cancro al pancreas è raro, ma anche malattie più comuni potrebbero essere trattate in modo più efficace con questa tecnologia. Gli ACE-inibitori, una classe di farmaci utilizzati per diverse patologie tra cui l’ipertensione, sono risultati più efficaci se assunti di notte. Grazie a questo nuovo algoritmo computerizzato, ora sappiamo esattamente perché questo accade e possiamo pianificare il trattamento di conseguenza. Le persone che soffrono di pressione alta potrebbero ottenere effetti migliori con quantità minori di ACE-inibitori, evitando complicazioni come ictus, infarto e aneurisma.
Vivere meglio grazie alla scienza moderna
Finora è stato difficile comprendere meglio i nostri ritmi circadiani. Tuttavia, CYCLOPS offre un nuovo modo di condurre la ricerca che può avere un beneficio tangibile per molti di noi. Questo apre nuove possibilità per la cronofarmacologia e per una serie di trattamenti basati sulla conoscenza della cronobiologia. Anche se sembra inverosimile affermare che un programma per computer possa salvare delle vite, questa tecnologia ha davvero questo potenziale.
