Cercetările asupra expunerii evidențiază impactul diverselor factori asupra riscului de boală
De zeci de ani, oamenii de știință studiază cu atenție rolul genelor în dezvoltarea bolilor, analizând cum variațiile minore din codul genetic al unei persoane pot influența riscul de a dezvolta afecțiuni comune, precum cancerul, diabetul sau bolile de inimă.
Însă, genetica reprezintă doar o parte din poveste.
Cea de-a doua parte provine din toate expunerile externe și interne pe care o persoană le experimentează pe parcursul vieții, variind de la poluare la infecții, dietă și stil de viață. Aceste expuneri, împreună cu răspunsul biologic al organismului, formează ceea ce oamenii de știință au denumit exposomul.
O echipă condusă de cercetători de la Harvard Medical School a realizat acum ceea ce ar putea fi cea mai extinsă studiu de până acum pentru a cuantifica relațiile dintre expuneri și rezultatele de sănătate, testând peste 100.000 de asocieri. Această lucrare subliniază importanța investigării riscurilor de boală de mediu în ansamblu, mai degrabă decât unul câte unul.
Analizând datele preexistente din sondaje efectuate în populația din SUA, cercetătorii au descoperit că expunerile individuale au avut doar un impact moderat asupra rezultatelor de sănătate, dar acest impact a crescut când au fost considerate mai multe expuneri simultan.
Deși o singură expunere poate să nu aibă un efect semnificativ asupra sănătății, combinația cumulativă de expuneri poate fi la fel de puternică ca ADN-ul în determinarea riscurilor pentru anumite boli.
Rezultatele, publicate pe 18 martie în Nature Medicine, demonstrează valoarea utilizării datelor existente pentru cercetarea exposomică și subliniază necesitatea unor studii de amploare pentru a identifica combinațiile de expuneri care au cel mai mare impact asupra sănătății și bolilor umane.
Scopul este ca o înțelegere mai profundă a exposomului uman să ofere perspective pe care cercetătorii, clinicienii și pacienții le pot folosi pentru a îmbunătăți sănătatea la nivel individual.
Patel și Manrai își leagă intrarea în cercetarea exposomică de interesul lor pentru medicina de precizie, un domeniu dedicat dezvoltării tratamentelor pentru boli adaptate fiecărui pacient.
„Până acum, domeniul a fost dezechilibrat. S-a investit mai mult în utilizarea genelor pentru personalizarea tratamentului, iar expunerile de mediu au fost neglijate”, a spus Patel.
Manrai a subliniat că, deși multe studii au examinat o singură expunere și un rezultat de sănătate, abordarea unuia câte unul conduce adesea la rezultate contradictorii, de exemplu, în ceea ce privește ingredientele dintr-o rețetă.
Patel și Manrai au simțit nevoia unui studiu cuprinzător care să examineze sistematic și simultan relațiile dintre numeroase expuneri de mediu și rezultatele de sănătate.
„Ne-am dorit să construim un compendiu robust și de mare amploare al acestor asocieri pentru exposom”, a spus Manrai.
Pentru a realiza acest lucru, Manrai și Patel s-au asociat cu John Ioannidis, un medic cercetător de la Stanford University, specializat în meta-cercetare și analize de mari dimensiuni.
Echipa a împrumutat un model din cercetările genetice, cunoscut pentru studii cuprinzătoare, cum ar fi studiile de asociere la nivel genomic (GWAS), care scanează întregul cod genetic pentru a identifica legături cu bolile.
De fapt, Patel și Manrai fac parte din Rețeaua pentru Exposomică din Statele Unite și din Proiectul Exposomului Uman, acesta din urmă fiind conceput pe modelul Proiectului Genomului Uman.
În noul studiu, cercetătorii au analizat datele existente din ultimii 20 de ani ale National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), desfășurat anual de Centers for Disease Control and Prevention.
Aceștia au testat peste 115.000 de asocieri între 619 expuneri de mediu și 305 rezultate relevante din punct de vedere clinic. Expunerile au inclus substanțe precum poluanți și nutrienți, în timp ce rezultatele de sănătate au cuprins, printre altele, indicele de masă corporală, nivelul glicemiei și funcția pulmonară.
Echipa a identificat peste 5.600 de asocieri considerate semnificative din punct de vedere statistic.
Expunerile individuale au explicat mai puțin de 1% din variația rezultatelor de sănătate între indivizi, în timp ce luarea în considerare a până la 20 de expuneri simultan a crescut această putere explicativă la o medie de 3,5% pentru 120 de rezultate de sănătate, comparabilă cu contribuția unor variante genetice individuale.
Rezultatele au evidențiat câteva asocieri puternice între expuneri și rezultate. De exemplu, un mix de 20 de expuneri specifice – inclusiv grăsimile trans, poluanți cunoscuți sub denumirea de bifenili policlorurați și nivelurile de vitamina E – au explicat 43% din variația nivelurilor de trigliceride, un factor de risc pentru bolile de inimă.
Cercetătorii au subliniat că, deși există o gamă largă de putere explicativă, majoritatea combinațiilor de expuneri explică doar o cantitate modestă din variația între oameni.
„În general, nu există un singur factor decisiv; fiecare expunere pare să conteze puțin, iar expunerile au un impact mai mare atunci când sunt considerate în ansamblu”, a afirmat Patel.
Studiul oferă „o imagine de ansamblu a expunerii” care poate reprezenta un punct de plecare pentru viitoarele cercetări în domeniul exposomic.
Patel și Manrai își doresc să extindă cercetările la și mai multe expuneri de mediu și rezultate de sănătate și să exploreze conexiunile dintre expunerile anterioare și bolile care apar mai târziu în viață.
De asemenea, ei sunt interesați de modul în care informațiile despre expuneri ar trebui să fie integrate în instrumentele utilizate de clinicieni pentru a evalua riscul unui pacient de a dezvolta afecțiuni precum bolile de inimă și în instrumentele pe care pacienții le folosesc pentru a naviga propria sănătate.
Pentru ca alte grupuri de cercetare să poată investiga în continuare conexiunile relevate de studiu, echipa a făcut datele și software-ul său disponibile gratuit online pentru alte grupuri de cercetare în Atlasul Fenomei-Expunerii pentru Sănătate și Riscul de Boală.
„Analizele de mari dimensiuni precum aceasta sunt o modalitate sistematică de generare a ipotezelor, dar apoi trebuie să realizăm evaluări mecanistice detaliate ale expunerilor și asocierilor lor cu bolile pentru a determina cauzalitatea”, a spus Manrai. „Ne uităm la imaginea de ansamblu pentru a decide unde să ne concentrăm din nou.”
Aplicarea perspectivelor exposomice în protejarea sănătății este cu atât mai relevantă într-o epocă în care multe persoane poartă dispozitive care monitorizează continuu o gamă largă de metrici de sănătate, au menționat autorii.
„Poate părea o viziune exagerată, dar eu văd un viitor în care informațiile despre exposom sunt integrate în aceste sisteme cu
