識別我們環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)可以幫助藥物更好地發(fā)揮作用

您的基因發(fā)揮重要作用在確定你的身高、頭發(fā)和眼睛顏色以及膚色時，它們并不能說明你是誰的全部情況。

您的環(huán)境對于塑造您的個性、您的好惡和您的健康非常重要。事實上，您的飲食、社交互動、接觸污染、體育活動和教育經(jīng)常超越遺傳學(xué)的影響在許多定義您的特征上。

弄清楚您的基因和環(huán)境如何增加患哮喘、心臟病的可能性，癌癥、癡呆和其他疾病可能會產(chǎn)生改變生活的后果。

基因組學(xué)領(lǐng)域使得在醫(yī)院進(jìn)行這兩種測試變得相對簡單在家里與疾病風(fēng)險相關(guān)的廣泛遺傳變異。

近年來，科學(xué)在追蹤環(huán)境罪魁禍?zhǔn)?/a>這會增加多種疾病的風(fēng)險，并根據(jù)您的個人環(huán)境暴露確定優(yōu)化治療的方法。

我作為藥理學(xué)家和毒理學(xué)家引領(lǐng)我走向新興暴露組學(xué)– 研究影響您的生物學(xué)的所有物理、化學(xué)、生物和社會因素。

雖然您的基因組包含編碼生物學(xué)的所有基因，但您的暴露組學(xué)是一個包含您所有環(huán)境暴露的概念。就像研究人員使用 DNA 測序儀研究基因組學(xué)一樣，暴露組學(xué)的科學(xué)家們也使用化學(xué)和高科技傳感器來測量數(shù)千種環(huán)境因素對健康的影響。

藥物并不總是有效

對于許多人來說，治療某些疾病的標(biāo)準(zhǔn)藥物治療根本不起作用?？刂?a>血壓通常需要數(shù)月的反復(fù)試驗。確定適當(dāng)?shù)闹委熡媱澘赡苄枰獢?shù)月甚至數(shù)年抑郁癥.

藥物引起的不良事件占超過 100 萬在美國，每年都會去急診科就診。

是什么導(dǎo)致了患者之間藥物效果的這些差異？是他們的基因嗎？他們是否由于副作用而沒有按處方服藥？還是其他東西？

事實證明，您的環(huán)境會對特定治療的效果產(chǎn)生重大影響。例如，考慮一下警告標(biāo)簽，建議您在服用特定藥物時不要喝葡萄柚汁。

這是因為葡萄柚中的一種天然化學(xué)物質(zhì)會抑制分解的酶那些藥物。一些用于控制高膽固醇的常見他汀類藥物會累積到毒性水平，因為葡萄柚汁中的化學(xué)物質(zhì)會阻礙其正常加工。

葡萄柚并不是影響您對藥物反應(yīng)的唯一環(huán)境因素。超過 8,600 種化學(xué)品在美國的商業(yè)中使用，您每天都會接觸到數(shù)千種此類化學(xué)品。這些化學(xué)物質(zhì)中的許多很可能與您服用的藥物相互作用。

我們用來讓寵物身上的跳蚤和蜱蟲的一些化學(xué)物質(zhì)實際上可以提高級別被葡萄柚汁阻斷的相同酶，這意味著他汀類藥物可能會分解得如此之快，以至于無法控制升高的膽固醇。

燃燒的副產(chǎn)物的有機(jī)物，如發(fā)動機(jī)尾氣和燃燒的木材，也會干擾藥物代謝酶。

其中一些化學(xué)物質(zhì)稱為多環(huán)芳烴，可以滅活用于治療哮喘的藥物。引發(fā)哮喘的環(huán)境因素可能會阻止用于治療哮喘的藥物起作用。

化學(xué)溶液？

化學(xué)的進(jìn)步正在幫助研究人員弄清楚哪些化學(xué)物質(zhì)阻礙了治療。

你醫(yī)院實驗室已經(jīng)可以測量您血液中的數(shù)十種分子。測量您的鹽水平可以告訴醫(yī)生您的腎臟是如何工作的，膽固醇水平表明您患心臟病的風(fēng)險，而特定的酶可以揭示您肝臟的健康狀況。這些常見測試是常規(guī)測試，幾乎對每個患者都很有用。

還有許多其他測試可以幫助確定特定疾病的進(jìn)展情況或?qū)χ委煹姆磻?yīng)。血紅蛋白 A1c 水平幫助確定糖尿病前期患者的血糖水平控制情況或糖尿病.數(shù)以千計的其他人類疾病也有自己的疾病相應(yīng)的生物標(biāo)志物.

在研究實驗室中，科學(xué)家可以使用稱為質(zhì)譜儀.樣品中的每種化學(xué)物質(zhì)都有獨(dú)特的質(zhì)量，這些設(shè)備測量這些質(zhì)量供科學(xué)家進(jìn)行分類。

因此，科學(xué)家可以識別給定樣品中存在的所有殺蟲劑、增塑劑、塑料、污染和其他化學(xué)物質(zhì)。它們還可以測量您自己的內(nèi)部生物學(xué)，例如加工您所吃的食物所涉及的化合物以及影響您行為方式的激素。

此外，質(zhì)譜儀可以測量藥物代謝物.當(dāng)您服用藥物時，它通常會被分解或代謝成幾種不同的化合物。

其中一些化合物有助于藥物的作用，而另一些則是無活性的。分析您體內(nèi)存在的代謝物可以提供有關(guān)您如何處理藥物以及您正在服用的藥物是否會相互作用的信息。

綜合所有這些因素，科學(xué)家可以研究您的環(huán)境如何干擾您的藥物效果。

更好的處方 – 為您

我和我的同事們與許多機(jī)構(gòu)的數(shù)十名科學(xué)家一起，正在開發(fā)測量體內(nèi)所有化學(xué)物質(zhì)的方法。

項目被稱為 IndiPHARM– 個體化藥理學(xué)的縮寫 – 正在設(shè)計工具以同時測量各種藥物、藥物代謝物和環(huán)境化學(xué)物質(zhì)。

通過將環(huán)境數(shù)據(jù)與遺傳信息相結(jié)合，我們希望通過弄清楚環(huán)境或飲食中的化學(xué)物質(zhì)是否正在改變他們處理給定藥物的方式來改善藥物在人類體內(nèi)的作用。

這包括給藥的藥物是否處于治療水平，藥物和化學(xué)物質(zhì)如何相互作用，以及確定其他變量是否影響預(yù)期的藥物效果。

這可能導(dǎo)致改變處方藥的劑量、改用不同的藥物，甚至重新設(shè)計藥物本身。

我們的團(tuán)隊首先確定與代謝疾病相關(guān)的環(huán)境和生物因素，包括肥胖和糖尿病，以及常見的共存疾病，如高血壓、高膽固醇和抑郁癥.

例如，有顯著差異人們對抗肥胖或抗糖尿病藥物的反應(yīng)如何，我們希望弄清楚為什么，以便所有患者都能通過量身定制的治療受益。

在正確的時間將正確的藥物提供給正確的人，需要更好地了解影響其作用方式的環(huán)境因素。

我們設(shè)想了一個未來，醫(yī)生可以利用您的遺傳和環(huán)境歷史來找出從一開始就適合您的最佳藥物治療，從而減少反復(fù)試驗的需要。

加里·米勒， 環(huán)境健康科學(xué)教授，哥倫比亞大學(xué)梅爾曼公共衛(wèi)生學(xué)院

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