За пределами генома
Ученые запускают беспрецедентное глобальное усилие по картированию "человеческого exposome" — совокупности всех экологических и химических воздействий, которые человек испытывает с момента зачатия до смерти. Хотя Human Genome Project революционизировал медицину, каталогизируя наш генетический код, исследователи утверждают, что exposome может в конечном итоге оказаться еще более важным для понимания причин заболеваний людей. Генетика составляет только примерно 10-20 процентов риска заболевания, остальное обусловлено факторами окружающей среды.
Что включает в себя exposome
Человеческий exposome охватывает все внешние факторы, влияющие на здоровье: загрязнение воздуха, остатки пестицидов, микропластик, пищевые соединения, гормоны стресса, лекарства, промышленные химические вещества, радиационное воздействие и тысячи других факторов. В отличие от генома, который в основном фиксирован при рождении, exposome динамичен и постоянно изменяется по мере того, как человек движется через различные среды, стареет и меняет поведение.
Картирование этой сложности требует новых технологий, способных одновременно обнаруживать и количественно определять тысячи химических соединений из биологических образцов, таких как кровь и моча. Недавние достижения в mass spectrometry и computational biology впервые сделали этот вид комплексного экологического профилирования осуществимым.
Парадигмальный сдвиг в медицине
Инициатива exposome может коренным образом изменить способ изучения и профилактики заболеваний. В настоящее время большая часть исследований экологического здоровья рассматривает одно химическое вещество или воздействие за раз, упуская сложные взаимодействия между несколькими одновременными воздействиями, которые характеризуют реальные условия. Exposomic подход охватывает полную картину, раскрывая, как комбинации воздействий взаимодействуют для увеличения или уменьшения риска заболевания.
Ранние исследования exposome уже дали неожиданные результаты, связав ранее неподозреваемые химические комбинации с такими состояниями, как сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные расстройства и некоторые виды рака. Исследователи считают, что комплексные данные exposome могут обеспечить действительно персонализированные стратегии профилактики, адаптированные к конкретному профилю экологического риска человека.
Проблемы и дальнейшие шаги
Проект сталкивается с огромными техническими и логистическими проблемами. Exposome на порядки сложнее генома, с миллионами потенциальных химических взаимодействий для каталогизации. Требуется международная координация, стандартизированные протоколы измерения и массивная инфраструктура данных. Несмотря на эти препятствия, ученые, участвующие в этом усилии, описывают его как следующий важнейший рубеж в понимании здоровья и болезней человека.
Статья основана на материалах ScienceDaily. Прочитайте оригинальную статью.
