Cơ chế này nên được đưa vào quá trình điều chế thuốc.

Nhịp sinh học

Phần lớn cuộc sống của con người bị chi phối bởi thời gian. Chúng ta thức dậy khi báo thức kêu vang, ăn vào giờ nghỉ trưa, làm việc ban ngày, ngủ vào ban đêm. Những hoạt động này không chỉ xuất phát từ đồng hồ vật lý, mà còn đến từ “đồng hồ” bên trong cơ thể, còn gọi là nhịp sinh học.

Nhịp sinh học (circadian) xuất xứ gồm những từ nguyên Hy Lạp: “Circa” nghĩa là về và “diem” nghĩa là một ngày. Như vậy, nhịp sinh học có nghĩa là cơ chế hoạt động sinh học trong chu kỳ 24 giờ.

Nhịp sinh học được điều khiển bởi những hạt nhân siêu âm trong não. Các hạt nhân này kiểm soát hormone, hoạt động và tần suất hoạt động của con người trong ngày.

Nhịp sinh học còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài, quan trọng nhất là ánh sáng và bóng tối. Ví dụ, chúng ta đi ngủ vào ban đêm không phải do hồi nhỏ, được bố mẹ dạy đến buổi tối phải tắt đèn đi ngủ.

Thay vào đó, khi võng mạc cảm nhận ánh sáng ban ngày tắt, nó sẽ ức chế việc sản xuất hormone melatonin, gây kích thích sự tỉnh táo. Do đó, vào buổi tối con người sẽ cảm thấy buồn ngủ.

Hành vi của con người có thể làm thay đổi nhịp sinh học, khiến cơ thể chúng ta vận hành không đồng bộ với quy luật tự nhiên và gây ra những ảnh hưởng đến sức khỏe và hoạt động thể chất. Ví dụ, nếu không ngủ vào ban đêm, vào ban ngày, cơ thể chúng ta sẽ vô cùng mệt mỏi, uể oải, trí não kém tập trung.

Khi nghiên cứu về nhịp sinh học của con người, các nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi, nếu nhịp sinh học có thể ảnh hưởng đến các chức năng sống, liệu chúng có thể ảnh hưởng đến cách cơ thể phản ứng với thuốc?

Năm 1997, các bác sĩ ở thành phố Denver, Mỹ, đã tiến hành một thí nghiệm chia 59 bệnh nhân hen suyễn thành ba nhóm. Nhóm đầu tiên sử dụng thuốc steroid dạng hít vào 8 giờ sáng mỗi ngày trong 4 tuần. Nhóm thứ 2 cũng sử dụng loại thuốc trên vào 5 giờ 30 phút chiều. Nhóm còn lại sử dụng thuốc dạng uống 4 lần mỗi ngày vào lúc 7 giờ sáng, 12 giờ trưa, 7 giờ tối và 10 giờ tối. Vào thời điểm đó, nhóm thứ 3 được cho là sử dụng thuốc tối ưu.

Sau một tháng, nhóm 1 cho thấy bệnh tình của bệnh nhân ít cải thiện nhất. Nhóm 2 cho kết quả sức khỏe bình thường và hiệu quả tương tự nhóm thứ 3. Điều này chỉ ra việc dùng thuốc đều đặn mỗi ngày mang lại hiệu quả tương đối tốt nếu bệnh nhân sử dụng vào đúng thời điểm trong ngày.

Đáng chú ý, một nghiên cứu được thực hiện từ năm 1976 - 1991 tại Canada cho thấy trẻ em mắc bệnh bạch cầu nếu được hóa trị vào buổi tối có tỷ lệ sống cao hơn so với những bệnh nhân điều trị vào buổi sáng. Hay nhiều bác sĩ kê statin, thuốc điều trị cholesterol, cho bệnh nhân dùng vào ban đêm vì theo nghiên cứu khoa học, ban đêm là thời điểm cơ thể sản sinh nhiều cholesterol nhất.

Từ những thí nghiệm trên, GS David Ray, làm việc tại Trường Đại học Oxford, Anh, đã tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về cách kết hợp thuốc với nhịp sinh học làm cải thiện hiệu quả của việc sử dụng thuốc. Kể từ đó, khái niệm “dược lý thời khắc” (chronopharmacology, còn gọi là chronotherapy, circadian medicine) ra đời.

Sử dụng thuốc vào một giờ cố định trong ngày có thể tăng hiệu quả sử dụng.

Dược lý thời khắc

Dược lý thời khắc nghiên cứu ảnh hưởng của nhịp sinh học theo ngày, theo năm đến tác động của thuốc. Hoạt động sinh lý của người và động vật chịu ảnh hưởng rõ rệt của các thay đổi của môi trường sống như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm... Tác động của thuốc cũng có thể thay đổi theo nhịp này. Bác sĩ nếu nắm được nhịp sinh học, có thể chọn thời điểm và liều lượng thuốc tối ưu.

Nhiều chuyên gia trong lĩnh vực thời sinh học (chronobiology), nghiên cứu những đặc điểm về thời gian của các hiện tượng sinh học, tin rằng nhân loại nên sử dụng dược lý thời khắc để cải thiện quá trình can thiệp y tế. Từ đó, tăng hiệu quả của việc sử dụng thuốc và điều trị bệnh, thậm chí có thể rút ngắn thời gian sử dụng thuốc.

Một trong những ứng dụng hiệu quả nhất của dược lý thời khắc là điều trị ung thư. Quá trình điều trị ung thư đòi hỏi các liệu pháp mạnh mẽ như hóa trị, xạ trị nhưng gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng và có thể gây suy nhược cơ thể.

Ví dụ, oxaliplatin là thuốc chống phân bào được sử dụng trong điều trị ung thư bằng biện pháp hóa trị. Loại thuốc này từng bị cấm sử dụng do các thử nghiệm lâm sàng cho thấy nó gây tác dụng phụ lên cơ thể người. Tuy nhiên, các nghiên cứu về dược lý thời khắc đã chứng minh rằng việc sử dụng oxaliplatin trong những thời điểm nhất định trong ngày, lý tưởng nhất là 4 giờ chiều thay vì sáng sớm, có thể giảm đáng kể tác dụng phụ.

Với thông tin này, oxaliplatin đã được quay lại thử nghiệm trên người và sau đó được đưa vào sử dụng phổ biến. Dược lý thời khắc đã đưa oxaliplatin trở lại với ngành y tế và loại thuốc này đã giúp cứu sống nhiều bệnh nhân ung thư trên thế giới.

Sự phối hợp giữa nhịp sinh học và điều trị bệnh bằng thuốc đã cho thấy nhiều kết quả tích cực. Tuy nhiên, hiện nay dược lý thời khắc vẫn là một lĩnh vực không được đánh giá cao, ít được sử dụng trong việc điều chế các loại thuốc mới.

Một trong những lý do phổ biến là vấn đề phân phối thuốc. Ví dụ, nếu nghiên cứu chứng minh tiêm phòng cúm sẽ hiệu quả hơn vào 9 giờ sáng, các trung tâm tiêm chủng sẽ ‘ế khách’ vào buổi chiều. Như vậy, số lượng người phải chờ đợi và thời gian chờ đợi sẽ tăng lên, tạo gánh nặng cho ngành y tế.

Ngoài ra, các chuyên gia lập luận rằng, giới khoa học vẫn chưa đánh giá được chính xác và đầy đủ về tác dụng của dược lý thời khắc đối với điều trị bệnh. Nhiều thí nghiệm chỉ ra với một loại thuốc, mỗi cá nhân sẽ có một giờ sử dụng phù hợp nhất định, phụ thuộc vào thói quen sống, tình trạng sức khỏe... Hơn nữa, với một số loại thuốc, thời gian sử dụng không quan trọng.