गणितीय मॉडल सर्कैडियन घड़ियों के साथ खुराक प्राप्त करके दवा की प्रभावकारिता को बढ़ाने में मदद कर सकता है

मिशिगन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक गणितीय मॉडल विकसित किया है जो बताता है कि हमारे सर्कैडियन लय का हमारे शरीर पर दवाओं के साथ कैसे प्रभाव पड़ता है, इस पर नाटकीय प्रभाव पड़ सकता है।

इससे डॉक्टरों को अपने मरीजों की प्राकृतिक घड़ियों के साथ खुराक को समन्वयित करके सर्वोत्तम प्रभाव के लिए दवाएं लिखने में मदद मिल सकती है।

यूएम गणित विभाग के स्नातक शोधकर्ता और नए अध्ययन के लेखक तियानयोंग याओ ने कहा, “ये निष्कर्ष क्रोनोथेराप्यूटिक्स के लिए एक यंत्रवत आधार प्रदान करते हैं – सर्कैडियन टाइमिंग पर विचार करके दवा की प्रभावकारिता को अनुकूलित करना।” “इससे एडीएचडी, अवसाद और थकान जैसी स्थितियों के इलाज में सुधार हो सकता है।”

द स्टडी, प्रकाशित जर्नल में पीएलओएस कम्प्यूटेशनल जीवविज्ञानडोपामाइन रीपटेक इनहिबिटर नामक दवाओं के एक वर्ग पर केंद्रित है – संक्षेप में डीआरआई – जिसका उपयोग नार्कोलेप्सी और अवसाद के इलाज के लिए किया जाता है। लेकिन मॉडल को संबंधित दवाओं के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है जिनका उपयोग डोपामाइन को विनियमित करने में मदद के लिए किया जाता है, एक रसायन जो न्यूरॉन्स को एक दूसरे के साथ संवाद करने में मदद करता है। ऐसी दवाओं का उपयोग याओ द्वारा उल्लिखित स्थितियों के अलावा, लत और पार्किंसंस रोग के प्रबंधन में मदद के लिए किया जा सकता है।

मिशिगन मेडिसिन के पोस्टडॉक्टरल रिसर्च फेलो, वरिष्ठ लेखक रूबी किम ने कहा, “हमारा गणितीय मॉडल सुझाव देता है कि आपके शरीर में डोपामाइन में प्राकृतिक वृद्धि से कुछ घंटे पहले डीआरआई लेने से उपचार के प्रभाव को लम्बा करने में मदद मिल सकती है।”

किम और याओ ने मोडाफिनिल नामक डीआरआई के डेटा का उपयोग करके मॉडल का निर्माण किया, जिसका उपयोग नार्कोलेप्सी के इलाज के लिए किया जाता था। याओ ने कहा कि यह कदम उठाने के बाद, डॉक्टर अब समान तरीकों वाली दवाओं की खुराक और समय के प्रभाव की भविष्यवाणी करने में मदद के लिए मॉडल की ओर रुख कर सकते हैं।

याओ ने कहा, “हम कुछ और सामान्यीकृत मामलों की जांच कर सकते हैं और खुराक के समय और एकाग्रता के कई अलग-अलग संयोजनों पर विचार कर सकते हैं।” “इस प्रकार यह मॉडल डॉक्टरों को अपने मरीजों के लिए सबसे आशाजनक आहार चुनने में मदद कर सकता है।”

किम ने कहा कि उनका मॉडल प्रयोगों या नैदानिक ​​​​परीक्षणों को प्रतिस्थापित नहीं करता है, लेकिन उनका मार्गदर्शन करने में मदद के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

उन्होंने कहा, “डोपामाइन पूरे दिन में बहुत भिन्न हो सकता है, लेकिन दिन-प्रतिदिन के प्रभावों को देखते हुए कई प्रयोगात्मक अध्ययन नहीं हुए हैं।” “हमारे अध्ययन से पता चलता है कि इन प्रभावों को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है।”

हमारे शरीर में डोपामाइन का स्तर पूरे दिन स्वाभाविक रूप से बदलता रहता है, जो कुछ प्रोटीन की गतिविधि से जुड़ा होता है, जो बदले में, हमारे सर्कैडियन लय से जुड़ा होता है। टीम ने दिखाया कि मोडाफिनिल का प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि कोई व्यक्ति दवा को लय में लेता है या नहीं।

याओ ने कहा, “दिन के गलत समय पर मोडाफिनिल लेने से डोपामाइन के स्तर में तेज उछाल और गिरावट आ सकती है, जबकि सही सर्कैडियन विंडो पर खुराक लेने से डोपामाइन का स्तर लंबे समय तक बना रहता है।”

मॉडल ने दोनों को एक कदम आगे जाने और मोडाफिनिल और एक अन्य प्राकृतिक घड़ी के बीच बातचीत की जांच करने में सक्षम बनाया जो डोपामाइन के स्तर को भी प्रभावित करता है। यह घड़ी, जो दिन में केवल एक बार के बजाय कई बार चक्र करती है, एक प्रकार की लय है जिसे अल्ट्राडियन लय के रूप में जाना जाता है।

याओ ने कहा, डोपामाइन के लिए यह अल्ट्रैडियन लय पिछले 10 से 15 वर्षों के भीतर स्तनधारियों में खोजा गया था। यह कैसे काम करता है यह पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन टीम का मॉडल, जिसने दिखाया कि डीआरआई इस अल्ट्रैडियन लय के प्रत्येक चक्र को कैसे लंबा करते हैं, मौलिक जीव विज्ञान के इस प्रश्न को हल करने के लिए जानकारी प्रदान करने में भी मदद कर सकते हैं, उन्होंने कहा।

याओ ने कहा, “लोग वास्तव में 100 साल पहले सर्कैडियन लय को नहीं समझते थे, लेकिन उन्होंने सबूत इकट्ठा किए और एक परिकल्पना पेश की।” “यही वह जगह है जहां हम इस अल्ट्रैडियन लय के साथ हैं।”