Một nhóm nhà khoa học tại Charité – Universitätsmedizin Berlin đã phát triển thành công phương pháp xác định đồng hồ sinh học của con người chỉ từ một mẫu tóc, mở ra hướng mới cho y học cá thể hóa theo nhịp sinh học.
Kết quả nghiên cứu, công bố trên tạp chí PNAS, dựa trên dữ liệu từ khoảng 4.000 người tham gia, cho thấy nhịp sinh học – hay còn gọi là chronotype – không chỉ khác nhau giữa các cá nhân mà còn chịu ảnh hưởng đáng kể từ lối sống.
Theo nhóm nghiên cứu, đồng hồ sinh học điều phối nhiều chức năng quan trọng của cơ thể như giấc ngủ, tiết hormone, tiêu hóa, nhiệt độ cơ thể và khả năng xử lý thuốc. Việc xác định chính xác nhịp sinh học cá nhân có thể giúp tối ưu hóa thời điểm điều trị, từ đó nâng cao hiệu quả và giảm tác dụng phụ.
Giáo sư Achim Kramer cho biết một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiệu quả của các liệu pháp, đặc biệt là miễn dịch điều trị ung thư, có thể thay đổi tùy theo thời điểm trong ngày liệu pháp đó được sử dụng. Điều này liên quan đến việc hệ miễn dịch cũng hoạt động theo chu kỳ khoảng 24 giờ.
Trước đây, việc đo nhịp sinh học chủ yếu dựa vào phân tích hormone melatonin trong nước bọt trong điều kiện ánh sáng yếu, kéo dài nhiều giờ và chỉ có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm. Phương pháp này được đánh giá là phức tạp và khó triển khai rộng rãi.
Để khắc phục hạn chế đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển kỹ thuật mới dựa trên việc phân tích các tế bào ở chân tóc. Cụ thể, họ đo hoạt động của 17 gene liên quan đến đồng hồ sinh học phân tử, sau đó sử dụng thuật toán học máy để xác định thời điểm trong chu kỳ sinh học của từng người. Chỉ cần một mẫu tóc duy nhất để thực hiện phép đo.
Kết quả cho thấy độ chính xác của phương pháp này gần tương đương với kỹ thuật tiêu chuẩn, nhưng đơn giản và dễ áp dụng hơn nhiều. Trong thử nghiệm quy mô lớn, người tham gia có thể tự thu thập mẫu tóc tại nhà và gửi đi phân tích.
Nghiên cứu cũng cung cấp thêm bằng chứng về các yếu tố ảnh hưởng đến nhịp sinh học. Người trẻ, đặc biệt ở độ tuổi 20, có xu hướng ngủ muộn hơn khoảng một giờ so với người trên 50 tuổi. Phụ nữ có nhịp sinh học sớm hơn nam giới, nhưng mức chênh lệch chỉ khoảng 6 phút – thấp hơn đáng kể so với các ước tính trước đây.
Đáng chú ý, lối sống được xác định là yếu tố có tác động lớn. Những người đi làm có đồng hồ sinh học sớm hơn khoảng 30 phút so với những người không làm việc, cho thấy môi trường và thói quen sinh hoạt có thể điều chỉnh đáng kể nhịp sinh học tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục hoàn thiện quy trình để đưa xét nghiệm vào ứng dụng lâm sàng. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ hỗ trợ chẩn đoán rối loạn giấc ngủ, tư vấn điều chỉnh sinh hoạt và đặc biệt là phát triển y học nhịp sinh học – nơi việc điều trị được cá nhân hóa theo thời gian sinh học của từng bệnh nhân.
Nếu được triển khai rộng rãi, phương pháp này có thể trở thành công cụ đơn giản nhưng hiệu quả giúp bác sĩ hiểu rõ hơn cách cơ thể mỗi người vận hành theo thời gian, từ đó cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe.
Chỉ cần một mẫu tóc là đủ để xác định nhịp đồng hồ sinh học của một người. Ảnh: Bert Maier
