Megtalálták, hogyan működik az alvásciklus

A Genes and Development szaklapban publikált tanulmányból kiderül, hogy a 24 órás nappal és az évszakokkal hogyan képes összhangban tartani a Period és a Cryptochrome gén az emberi sejteket - mindez pedig kihatással lehet a rák- és diabéteszgyógyszerek fejlesztésére, illetve az anyagcserezavarok, az álmatlanság és más egészségügyi problémák kezelésére is.

A jet lag egy cirkadián ritmust érintő rendellenesség, amely akkor jelentkezik, ha olyan helyre utazunk, amely jó néhány időzónával arrébb fekszik, mint az a hely, ahonnan elindultunk. Tudjon meg többet, kattintson ! Az emberi sejtekben négy olyan gén van, amelyek egymással összhangban irányítják a ciklikus emberi folyamatokat: a vérnyomást, a testhőmérsékletet vagy éppenséggel az alvási ciklust: ezek a Cryptochrome, a Period, a CLOCK és a BMAL1. Ezek felelősek azért, hogy fiziológiai tempónkat meg tudjuk tartani.

Amikor megzavarjuk a 24 órás ciklust (például egy Cryptochrome génpár olyan fehérjéket kezd el termelni, amelyek elnyomják az első két gén aktvititását. Mihelyst ezek a fehérjék lebomlanak, a CLOCK és a BMAL1 működése újra elkezdődik: mindehhez a ciklushoz pedig pont 24 óra szükséges.

Sancar és társai, Chris Selby és Rui Ye PhD-fokozatú kutatók úgy jöttek rá erre a mechanizmusra, hogy a vizsgált sejtekben kikapcsolták a négy gént számos kombinációban és a tapasztalatok vizsgálatából jöttek rá a köztük lévő kapcsolatra, mivel gyanították, hogy a génpárok tagjai kiegészítik egymás működését. Erre akkor döbbentek rá, amikor a Period kivételével az összes gén aktív volt a sejtekben: ennek működése ugyanis teljesen elnyomta a CLOCK és BMAL1 aktivitását és nem is volt hajlandó kikapcsolni, így a 24 órás ciklus sem tudott újraindulni. Abban a pillanatban viszont, amikor a Period is bekerült, az feloldotta a kémiai akadályt és így újra egészséges hullámzásba került a két génpár működése.

Sancar elmondása szerint annak ismeretében, hogy hogyan működik a szervezet napi ciklusa, jobban folyhatnak le azon gyógyszerek tesztjei, amelyek a vizsgált génekkel és fehérjéikkel lépnek reakcióba, legyen szó akár jetlagről, akár évszakos betegségekről vagy a rákról.

2010-ben ugyanis Sancar kiderítette, hogy a 24 órás ciklus váltakozásától függ az XPA nevű enzim szintje is, a kemoterápia pedig akkor a leghatásosabb, amikor az XPA szintje a legalacsonyabb a szervezetben: mindez a késő délutáni órákban van az UNC időszámítása szerint (akik hat órával vannak a magyarországi időszámítás mögött). Mindez Sancar szerint azt jelenti, hogy egyes rákgyógyszerek akár a tumorokban lévő sejtórákat is megcélozhatnák azért, hogy a kezelés hatékonyságát javítsák.