Ученые подчеркивают потенциал экспозиционных исследований

gene
                Кредит: CC0 Public Domain

За последние два десятилетия науки о здоровье были преобразованы геномикой, которая позволила понять генетические факторы риска заболеваний человека. Несмотря на свою мощь, революция в области геномики также выявила пределы генетических детерминант, которые составляют лишь небольшую долю общего риска заболевания. В новой статье в журнале Science утверждается, что аналогичные крупномасштабные усилия необходимы для обеспечения более полной картины риска заболеваний путем учета воздействия, определяемого как наше совокупное воздействие агентов окружающей среды, таких как химические вещества. загрязняющие вещества.
                                                                                       

Статья исследователей из Школы общественного здравоохранения имени Мейлмана при Колумбийском университете; Утрехтский университет, Нидерланды; Университет Люксембурга; Северо-Восточный университет анализирует прогресс в оценке компонентов воздействия и его влияния на здоровье человека.

«Наши гены не являются нашей судьбой, и при этом они не дают полной картины нашего риска заболевания», — говорит старший автор Гари Миллер, доктор философии, вице-декан по исследовательской стратегии и инновациям и профессор наук в области гигиены окружающей среды в Школа почтальонов Колумбии. «Наше здоровье также зависит от того, что мы едим и делаем, наш опыт и где мы живем и работаем».

«Менее половины бремени негенетического риска для болезни объясняется существованием факторов риска для окружающей среды, воздействие которых в значительной степени можно предотвратить», — говорит первый автор Роэль Вермойлен, профессор экологической эпидемиологии и науки об экспозиции в Утрехте. Университет. «С растущим признанием важной роли, которую играют негенетические факторы в заболевании, нам необходимы скоординированные и международные усилия для характеристики экспозома в масштабе, сопоставимом с геномом человека».

Что такое Exposome?

Экспонат был задуман ученым Кристофером Уайлдом в 2005 году как способ представить экологические, негенетические факторы здоровья и болезни. Эти воздействия не ограничиваются, например, тысячами химических веществ, которые попадают в наш организм через воздух, воду или пищу, но также и реакцией нашего организма на окружающую среду, включая искусственную среду и социальные условия, через воспаление, окислительный стресс, инфекции и кишечная флора, например.

Охватывая сложность

Традиционно наше понимание воздействия химических веществ на здоровье человека основано на эпидемиологических и токсикологических исследованиях, в которых анализируется один или несколько загрязняющих веществ за раз. «Однако наши разоблачения — это не простая сумма горстки химических веществ», — пишут авторы. Чтобы получить более полную картину воздействия на окружающую среду, ученые начинают использовать исследования ассоциаций в рамках всей среды (EWAS), экспозиционный эквивалент исследований ассоциаций в рамках всего генома (GWAS). В дополнение к GWAS в исследованиях EWAS используется масс-спектрометрия высокого разрешения (HRMS) для измерения малых молекул, происходящих из окружающей среды, таких как загрязнение воздуха, пестициды, пластификаторы и антипирены, а также питательные вещества и биологические метаболиты.

«Редукционистский подход может изолировать роль одной переменной, но он неадекватно отражает сложность разоблачения», — пишут авторы. «Проблема понимания роли воздействия на наше здоровье заключается не только в большом количестве химических воздействий в нашей повседневной жизни, но и в сложных способах их взаимодействия с клетками».

Увеличение масштаба

К числу проблем, связанных с экспозиционными исследованиями, относится то, что охват исследованиями негенетического воздействия окружающей среды остается относительно низким. Размеры выборки, превышающие 100 000, необходимы для объяснения значительной части геномной наследственности распространенных хронических заболеваний. Авторы утверждают, что для будущих исследований окружающей среды требуются аналогичные или даже большие размеры выборки. В качестве шага в этом направлении предпринимаются усилия по созданию проекта «Разоблачение человека», представляющего воздействие на окружающую среду и биологию для десятков тысяч людей, достаточно большого, чтобы выявить наиболее распространенные и наиболее сильные химические факторы риска, хотя необходимы более масштабные исследования для понимания воздействия много разоблачающих факторов в сочетании. В дополнение к размеру выборки авторы призывают к совершенствованию технологии скрининга и ресурсов данных для выявления ассоциаций; теория сетей для выяснения совокупности химической среды и ее биологических последствий; и тиражирование в независимых исследованиях и использование методов для установления причинно-следственных связей.

Exposome Research для политики и персонализированной медицины

Крупномасштабные экспозиционные исследования дадут регулирующим органам новую информацию о тех химических веществах, которые оказывают наибольшее неблагоприятное воздействие на здоровье. «Если систематический анализ выявляет серьезные неблагоприятные воздействия на здоровье человека от воздействия одобренных в настоящее время или потенциально замещающих химических веществ, то эти соединения должны быть удалены с рынка», — пишут авторы. Кроме того, данные о влиянии классов химических веществ на конкретные биологические пути, о которых известно, что они могут нарушаться, могут помочь в разработке новых соединений с минимальным воздействием на здоровье человека и окружающую среду. «Современные подходы к исследованиям и регуляторная политика не могут решить проблему химической сложности нашего мира», — пишут авторы.

В области медицины более полная информация о влиянии негенетических факторов и химических воздействий также позволила бы создать оценку экспозимного риска (ERS), схожую с полигенной оценкой риска (PRS), которую могли бы дать отдельные лица и их врачи. лучшее понимание их вероятности развития определенных заболеваний.

«Консолидация знаний, полученных в результате GWAS [исследований по изучению ассоциаций в рамках всего генома] и EWAS [исследований по изучению ассоциаций в рамках всей окружающей среды]», — заключают авторы, — «позволит нам сопоставить взаимодействие между генами и средой, в котором природа встречается с питанием и химия встречает биологию. «

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *