بر اساس تحقیقات انجام شده در بزرگترین بیمارستان دانشگاهی اروپا یعنی بیمارستان شاریته(Charité) در برلین آلمان، زمان‌بندی شیمی‌درمانی با این چرخه‌های شبانه‌روزی ۲۴ ساعته بدن می‌تواند به طور قابل توجهی درمان‌ها را بهبود بخشد.

محققان در هنگام درمان سلول‌های «سرطان پستان سه‌گانه منفی» که یک بیماری بسیار تهاجمی و سخت‌درمان است، دریافتند که اثربخشی یک داروی شیمی‌درمانی بسته به زمان تجویز دارو برای رده‌های سلولی خاص تا ۳۰ درصد متفاوت است.

آدریان انریکه گرانادا(Adrián Enrique Granada) زیست‌شناس محاسباتی از مرکز جامع سرطان بیمارستان شاریته می‌گوید: یافته‌های ما به طور کلی نشان می‌دهد که برنامه‌های درمانی شخصی‌شده بر اساس ریتم‌های شبانه‌روزی فردی می‌تواند اثربخشی درمان سرطان را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

ساعت داخلی یک سلول از ژن‌های وابسته به زمان و حلقه‌های بازخورد پروتئینی تشکیل شده است که آن را با بقیه بدن هماهنگ نگه می‌دارد.

هسته ژن‌های ساعتی، پروتئین‌های موجود در سلول را کد می‌کنند که در طول روز به صورت ریتمیک بیان می‌شوند و متابولیسم سلول، تکثیر، پاسخ ایمنی، ترمیم دی‌ان‌ای و حتی مرگ آن را تعیین می‌کنند.

هر ساعت در هر سلول بسته به بافتی که در آن زندگی می‌کند به طور متفاوتی شکل می‌گیرد. به عنوان مثال، ساعت شبانه‌روزی در بین سلول‌های کبدی به شدت متناسب با وعده‌های غذایی تنظیم می‌شود، در حالی که چرخه روزانه در بین سلول‌های مغز به شدت به نور وابسته است.

سلول‌های سرطانی نیز ساعت درونی خود را دارند و بسته به نوع آنها ممکن است در ساعات مختلف روز رشد کنند و تقسیم شوند. به عنوان مثال در سال ۲۰۲۲ یک مطالعه نشان داد که سلول‌های سرطان پستان از بیماران انسانی در شب با سرعت بیشتری تقسیم و پخش می‌شوند.

علاوه بر این، مطالعه‌ای که در اوایل سال جاری منتشر شد، نشان داد که چرخه ساعت شبانه‌روزی ۲۴ ساعته می‌تواند بر قدرت دفاعی تومور و توانایی دارو برای غلبه بر این دفاع‌ها تأثیر بگذارد.

درک اینکه ساعت‌های سلولی چگونه بر پیشرفت بیماری تأثیر می‌گذارند، یک زمینه نوظهور در تحقیقات علمی است. کارولین اکتور(Carolin Ector) زیست‌شناس سلولی از بیمارستان شاریته و همکارانش از مؤسسه‌هایی در آلمان و لوکزامبورگ توضیح می‌دهند که کشف زمان‌بندی بهینه درمان همچنان چالش برانگیز است.

محققان با هم روش جدیدی را برای مدل‌سازی و نظارت بر سلول‌های زنده و ریتم شبانه‌روزی، رشد و واکنش‌های دارویی آنها معرفی کرده‌اند.

این تیم روش خود را «شاخص زمانی درمانی» نامیده است و اساساً تعیین می‌کند که در چه زمانی از روز بهتر است دارو تحویل داده شود.

این فرآیند غربالگری برای انواع سلول‌ها از جمله سلول‌های سرطانی پوست غیر بدخیم و سلول‌های سرطانی استخوان بدخیم کار می‌کند، اما محققان پتانسیل این رویکرد را با استفاده از سلول‌های سه‌گانه منفی سرطان پستان نیز به نمایش گذاشته‌اند.

در نهایت، روش غربالگری آنها ۸۰ پاسخ متفاوت سلول سرطانی را بسته به زمانی که داروهای شیمی درمانی در رده‌های مختلف سلول سرطانی به کار برده شدند، شناسایی کرد.

برای یک رده خاص از سلول‌های سرطان پستان، شیمی‌درمانی بیشترین سود کلی را در ۱۰ تا ۱۲ ساعت پس از چرخه سلولی ۲۴ ساعته و ۱۸ تا ۲۰ ساعت بعد از چرخه داشت.

همچنین استفاده از برخی از داروهای شیمی‌درمانی بین ۸ تا ۱۰ ساعت پس از چرخه حداقل سود را نشان داد.

در مقابل، دو رده سلولی دیگر در سرطان پستان بیشترین مزایای درمانی را در طول روز نشان دادند. به عبارت دیگر، زمان تجویز داروهای شیمی‌درمانی برای آنها چندان اهمیتی نداشت.

این پژوهش فعلا فقط روی سلول‌ها انجام شده است، اما محققان امیدوارند که شاخص جدید آنها راه را برای درمان‌های آینده سرطان هموار کند.

گرانادا می‌گوید: ما همچنین در حال برنامه‌ریزی برای مطالعه مکانیسم‌های مولکولی پشت تأثیرات شبانه‌روزی روی حساسیت دارویی برای بهینه‌سازی بیشتر زمان‌های درمان و شناسایی اهداف درمانی جدید هستیم.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.