Учёные Мичиганского университета создали математическую модель, которая помогает определить лучшее время для приёма лекарств с учётом биологических часов конкретного человека. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Computational Biology.
В основе разработки лежит принцип хронотерапии — подхода, при котором лечение становится эффективнее, если приём препарата совпадает с естественными ритмами организма. «Новый инструмент позволяет рассчитать момент, когда лекарство будет действовать наиболее эффективно», — рассказал один из авторов исследования, студент Тяньюн Яо. В своей работе учёные сосредоточились на препаратах, влияющих на дофаминовую систему, — в частности, на ингибиторах обратного захвата дофамина, которые применяют при нарколепсии и депрессии. В качестве основного примера использовался модафинил — препарат, назначаемый пациентам с непреодолимыми приступами дневной сонливости.
Расчёты показали: если принять лекарство за несколько часов до естественного суточного пика дофамина в организме, лечебный эффект может продержаться дольше. При создании модели учитывались как циркадные ритмы — привычные суточные колебания биологических процессов, — так и более короткие, ультрадианные циклы, которые повторяются несколько раз в течение дня. Именно эти ритмы определяют уровень дофамина и то, как организм реагирует на препарат в конкретный момент времени.
Модель задумана как гибкий инструмент: в неё можно вносить параметры разных препаратов, действующих на дофаминовую систему. Это открывает перспективы для оптимизации лечения болезни Паркинсона, депрессии и зависимостей. Однако авторы честно признают ограничения своей работы: пока модель основана на данных только одного препарата и не учитывает индивидуальные особенности биоритмов и образа жизни пациентов. Для практического применения подход потребует дополнительных клинических испытаний.