Účinnosť liekov závisí od rôznych faktorov vrátane denného času, v ktorom sa podávajú. A prečo? Pretože naše telo nefunguje vždy úplne rovnako. Namiesto toho sa riadi cyklom svojich vnútorných hodín, tzv. cirkadiánnym rytmom. Keďže je však tento rytmus u každého človeka iný a závisí od množstva rôznych faktorov, je ťažké prispôsobiť užívanie liekov individuálnym telesným hodinám pacienta. Vedci z Charité – Universitätsmedizin Berlin teraz vyvinuli metódu na určenie optimálneho načasovania liečby rakoviny na základe špecifických bunkových línií rakoviny prsníka. Svoj prístup opísali v časopise Nature Communications. Vnútorné hodiny človeka určujú rytmus mnohých rôznych telesných funkcií a metabolických procesov, ako je spánok a trávenie.

Nie sú to však len orgány, ktoré sú viac alebo menej aktívne v závislosti od dennej doby. Aj jednotlivé bunky sa riadia cyklom, ktorý určujú hodiny ľudského tela, takže v rôznych denných dobách reagujú na vonkajšie vplyvy odlišne. To má veľký význam pre chemoterapiu pri liečbe rakoviny. Predchádzajúce štúdie ukázali, že chemoterapia je najúčinnejšia, keď sa nádorové bunky delia.
Toto zistenie sa však doteraz v klinickej liečbe takmer nevyužívalo. Interdisciplinárny tím na Charité pod vedením Dr. Adriána Enriqueho Granadu z Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC) sa rozhodol túto medzeru odstrániť. Tím sa rozhodol nájsť optimálny čas na podávanie liekov na základe individuálnych cirkadiánnych rytmov nádorov.

Príklad trojito negatívneho karcinómu prsníka

„Kultivovali sme bunky pacientok s trojito negatívnym karcinómom prsníka, aby sme sledovali, ako reagujú na lieky podávané v rôznych denných hodinách,“ vysvetľuje Carolin Ector, výskumná pracovníčka Granadovho tímu. Trojito negatívna rakovina prsníka je veľmi agresívna forma rakoviny prsníka, na ktorú existuje len málo účinných liečebných postupov. „Pomocou živého zobrazovania, metódy na nepretržité monitorovanie živých buniek, a komplexných techník analýzy údajov mohli výskumníci podrobne pozorovať a vyhodnotiť cirkadiánne rytmy, rastové cykly a reakcie týchto rakovinových buniek na lieky. Týmto spôsobom výskumníci identifikovali špecifické časy dňa, kedy rakovinové bunky najlepšie reagujú na liečbu liekmi.

Zistilo sa napríklad, že chemoterapeutikum 5-fluóruracil (5-FU) je proti určitej línii rakovinových buniek najúčinnejšie medzi ôsmou a desiatou hodinou dopoludnia. Ako tiež vyplýva zo štúdie, rozhodujúce sú určité bunkové a genetické faktory. Vedcom sa dokonca podarilo určiť, ktoré gény sú rozhodujúce pre cirkadiánny účinok určitých liekov. „Nazývame ich ‚jadrové hodinové gény‘. Podľa Granada majú významný vplyv na to, ako dobre rakovinové bunky reagujú na liečbu podávanú v rôznych denných hodinách.

Profily ukazujú, ako typy rakovinových buniek reagujú na lieky

Tento prístup možno použiť na vytvorenie podrobných profilov, ktoré ukazujú, ako rôzne typy rakovinových buniek reagujú na rôzne lieky v rôznych časových obdobiach. Podľa výskumníkov to môže pomôcť určiť najúčinnejšie kombinácie liekov. Celkovo tieto výsledky naznačujú, že personalizované liečebné plány založené na individuálnych cirkadiánnych rytmoch by mohli výrazne zlepšiť účinnosť liečby rakoviny. Okrem toho by sa mohli znížiť aj nežiaduce vedľajšie účinky.

Aby sa tieto zistenia mohli čoskoro začleniť do klinickej praxe, je potrebné výsledky overiť v štúdiách s väčšími skupinami pacientov. Výskumníci tiež plánujú preskúmať molekulárne mechanizmy, ktoré stoja za cirkadiánnymi vplyvmi na citlivosť na lieky, s cieľom ďalej optimalizovať čas liečby a identifikovať nové terapeutické ciele.