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Comment les facteurs environnementaux peuvent-ils affecter la maladie et les médicaments

L’étude des expositions tout au long de la vie, également appelée «exposition», offre une nouvelle perspective sur la façon dont les facteurs environnementaux et sociaux influencent les voies de la maladie et le bien-être général, et peuvent influencer la façon dont les médicaments recherchent des médicaments.

Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) définissent l’exposition comme « une mesure de toutes les expositions au cours de la vie d’un individu et de la manière dont ces expositions sont liées à la santé ». Au milieu des projecteurs mondiaux sur le changement climatique, la recherche à la foire a explosé ces dernières années et est plus pertinente que jamais.

En 2020, l’Union européenne a lancé le Réseau européen des expositions humaines (EHEN) pour répondre aux questions liées à l’environnement et à la santé. EHEN a neuf projets à grande échelle mis en œuvre par 126 groupes de recherche dans 24 pays. L’initiative a reçu 106 millions d’euros (105,5 millions de dollars) de la Commission européenne pour atteindre l’objectif de comprendre l’impact de l’exposition environnementale et sociale sur la santé.

Une compréhension plus approfondie de l’exposition peut être particulièrement utile dans la recherche sur les maladies atopiques et les allergies. Le but ultime de la recherche sur le dépistage est d’identifier les facteurs de risque génétiques et environnementaux, et comment ils se combinent pour façonner le risque global d’une maladie, le pronostic, ainsi que les besoins et la sensibilité du patient à différents traitements, explique le Dr Mark Rothenberg, MD, de Enfants de Cincinnati. comme ça arrive, »[We] Il peut interférer avec différents médicaments et affecter l’histoire naturelle de la maladie.

Cette semaine, les scientifiques de 34Le dixième La conférence annuelle de la Société internationale d’épidémiologie environnementale (ISEE 2022) explorera le large éventail de Rechercher l’offre Et ses applications possibles en sciences de la santé. Le Dr Sylvain Seibert, coordinateur du projet chez Longitools, l’un des projets EHEN, décrit son objectif comme « l’utilisation de la méta-recherche pour comprendre la relation entre les facteurs environnementaux, notamment la pollution et d’autres facteurs toxiques, et le risque de maladies cardiovasculaires et cardiovasculaires ». maladie tout au long du cycle de vie.

Cartographie

En 2005, l’épidémiologiste du cancer, le Dr Christopher Wilde, a inventé pour la première fois le terme exposome, qui est depuis devenu un domaine de recherche en plein essor. Semblable au projet du génome humain, la méta-recherche vise à cartographier toutes les expositions affectant le corps humain tout au long de la vie afin d’améliorer les résultats pour la santé. La recherche dans l’exposition vise également à comprendre les effets de l’exposition environnementale pour atténuer les effets du changement climatique sur la santé humaine. Une large gamme d’outils allant des logiciels de bioinformatique aux approches de biologie des systèmes est utilisée pour cartographier toute l’étendue de l’exposition.

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Le Dr Robert Barocki, biochimiste et biologiste moléculaire, dirige Inserm 1124, une unité de recherche qui étudie la toxicité environnementale, les cibles thérapeutiques, la signalisation cellulaire et les biomarqueurs. La recherche de Baroque consiste à utiliser un outil basé sur l’IA pour trouver les expositions chimiques associées au diabète et les relier à des événements importants et à des voies de résultats indésirables (AOP). Cela se fait principalement en creusant le texte dans [adverse outcome] un chemin. L’outil développe un cadre qui relie un événement moléculaire à des événements cellulaires et à des résultats indésirables pour identifier des associations significatives. »

Une autre des études de Barouki a porté sur les produits chimiques persistants associés aux métastases du cancer du sein. Dans cette étude, des cellules adipocytaires prélevées sur des tumeurs de plus de 100 femmes ont été examinées, et après analyse chimique, les chercheurs ont pu déterminer que la dioxine chimique, un sous-produit de nombreux procédés de fabrication, était associée à une augmentation de la taille de la tumeur. . Additionnel dans le laboratoire étude Il a été conclu que la dioxine augmente l’incidence des métastases du cancer du sein, en stimulant l’expression d’un marqueur des cellules souches cancéreuses.

Le projet EHEN REMEDIA se concentre sur la façon dont l’exposition affecte la fibrose kystique (FK) et la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). La coordinatrice du projet REMEDIA, Sophie Lannon, PhD, explique que les facteurs de risque environnementaux courants (tels que le tabagisme) peuvent avoir des effets variables sur les phénotypes de la mucoviscidose et de la MPOC. Pour comprendre cette variabilité, REMEDIA mène des études épidémiologiques et expérimentales. Côté épidémiologie, « nous étudions l’impact de ces facteurs sur la progression de la BPCO dans cinq groupes de patients, et nous avons accès au registre français de la mucoviscidose », précise Lannon, également membre du GEIC20, une équipe pluridisciplinaire de Institut Mondor de Recherche Biomédicale Créteil, France. Du côté expérimental, les chercheurs exposent les souris à divers facteurs tels que la pollution de l’air, le stress et l’activité physique.

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Une meilleure compréhension des voies de la maladie ouvre la porte au développement de nouveaux médicaments et algorithmes de traitement. En comprenant l’émission, dit Baruki, « vous comprenez mieux comment un produit chimique fonctionne, quelles protéines sont impliquées et quelles voies négatives sont activées… ce qui signifie que vous pouvez probablement examiner cette voie pour développer un médicament ».

Dans le domaine des maladies atopiques et des allergies, les chercheurs se sont concentrés sur l’intégration de nouvelles connaissances dans le domaine de la présentation dans les approches de médecine de précision. « La maladie atopique est un trait complexe, ce qui signifie qu’il existe des gènes et des facteurs environnementaux qui interagissent pour générer des réponses différentes chez certains individus », a déclaré Rothenberg. « Le but ultime est d’identifier les facteurs de risque génétiques et environnementaux, et comment ils se combinent pour poser un risque global de maladie, ce qui peut influencer le pronostic, la sensibilité d’un patient à l’infection et son besoin de différents traitements », ajoute-t-il.

Rothenberg et Mersha ont prédit que la compréhension des «omiques» comme la présentation pourrait devenir cruciale pour l’avenir de la médecine de précision. La pénétration des phénotypes sera essentielle à l’avenir non seulement pour la médecine de précision en termes de ciblage de voies spécifiques, mais également pour les réponses médicamenteuses personnalisées et la diversité, dit-il.

Changement climatique et inégalités de santé

En plus du développement de médicaments, la recherche sur l’affichage pourrait avoir des implications plus larges pour la santé humaine. L’un de ces domaines impliquant des facteurs environnementaux est celui des changements climatiques et de la pollution de l’air. Les PM2,5 font référence à des particules d’une taille de 2,5 microns et sont associées à l’asthme, à la MPOC, aux maladies coronariennes, aux accidents vasculaires cérébraux, au cancer du poumon, etc. Ces particules sont suffisamment petites pour passer à travers les poumons dans la circulation sanguine et les organes et ont tendance à être émises lors d’activités telles que le chauffage domestique et la production d’énergie. Le gouvernement a déployé d’importants efforts pour réduire la quantité de particules PM2,5 dans l’air.

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Il est difficile d’identifier ces particules et d’autres aspects de l’émission, explique le Dr Tesfaye Mircha, MD, professeur de pédiatrie à l’Université de Cincinnati. « Le problème est que la technologie de mappage d’affichage n’est pas mature et que la mise à l’échelle est très limitée à certains égards. » Cependant, souligne-t-il, il était important de surmonter ce problème lors de la cartographie des expositions environnementales, déclarant : « Nous devons en tenir compte dans les stratégies de prévention des maladies, y compris la médecine de précision ».

En outre, Seibert décrit l’importance de ces données, affirmant qu' »il est important de considérer la relation entre les inégalités environnementales et les inégalités en matière de santé ». Longitools mène des études épidémiologiques et vise à développer de nouvelles méthodes de surveillance et de prévision et à aider à planifier les politiques sanitaires et environnementales de l’UE, entre autres, explique Seibert.

Traiter de grandes quantités de données

Malgré l’importance potentielle, le volume de données sur l’offre ralentit le processus de leur utilisation généralisée dans le développement de nouveaux médicaments et la mise en œuvre de nouvelles politiques.

Parmi le large éventail d’expositions chimiques qui existent, les scientifiques n’ont qu’une compréhension modeste de 10 000 ou 20 000 expositions chimiques, dit Baruki. « [The] Le grand défi de la vue est qu’elle est trop large et que nous ne pourrons pas tout dire, mais nous ne devons pas nous attendre à tout vérifier et cartographier ; Nous devrions essayer de faire tout ce que nous pouvons », dit-il.

Malgré l’énorme tâche à accomplir pour cartographier l’offre, les chercheurs sont optimistes quant à l’impact potentiel que ces connaissances pourraient avoir. Se référant à l’émission, Seibert ajoute : « Je suis très optimiste sur le fait que cela offre une meilleure opportunité d’améliorer et de comprendre la santé de manière plus empirique. Les connaissances s’améliorent, il n’y a donc aucune raison pour que le traitement ne s’améliore pas non plus. »

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