Tus genes jugar un papel importante Al determinar su altura, color de cabello y ojos, y tono de piel, pero no cuentan toda la historia de quién eres.
Su entorno es increíblemente importante para dar forma a su personalidad, sus gustos y disgustos, y su salud. De hecho, su dieta, interacciones sociales, exposición a la contaminación, actividad física y educación a menudo exceder la influencia de la genética en muchas de las características que te definen.
Descubrir cómo sus genes y entorno aumentan su probabilidad de desarrollar asma, enfermedad cardíaca, cáncerla demencia y otras condiciones pueden tener consecuencias que cambian la vida.
El campo de la genómica ha hecho que sea relativamente sencillo probar ambos en el hospital y en casa Para una amplia gama de variaciones genéticas relacionadas con el riesgo de enfermedad.
Y en los últimos años, la ciencia ha progresado en rastrear el culpables ambientales que impulsan el riesgo de varias enfermedades, y en la identificación de formas de optimizar los tratamientos en función de sus exposiciones ambientales personales.
Mi trabajo como un farmacólogo y toxicólogo me ha llevado a la emergencia ciencia de la exposición – El estudio de todos los factores físicos, químicos, biológicos y sociales que afectan su biología.
Si bien su genoma comprende todos los genes que codifican su biología, su exposición es un concepto que comprende todas sus exposiciones ambientales. Al igual que los investigadores usan secuenciadores de ADN para estudiar la genómica, los científicos en la exposición usan la química y los sensores de alta tecnología para medir los efectos de miles de factores ambientales en la salud.
Los medicamentos no siempre funcionan
Para muchas personas, las terapias farmacológicas estándar para tratar ciertas afecciones simplemente no funcionan. Controlador presión arterial a menudo requiere meses de prueba y error. Puede llevar meses o incluso años identificar un plan de tratamiento adecuado para la depresión.
Los eventos adversos causados por medicamentos tienen en cuenta Más de 1 millón Visitas a los departamentos de emergencias cada año en los Estados Unidos.
¿Qué impulsa estas diferencias en los efectos de los medicamentos entre los pacientes? ¿Son sus genes? ¿No están tomando su medicamento según lo prescrito debido a los efectos secundarios? ¿O algo más?
Como resultado, su entorno puede tener un efecto importante en qué tan bien funcionan los tratamientos específicos para usted. Piense en las etiquetas de advertencia que le aconsejan que no beba jugo de toronja mientras toma una droga específica, por ejemplo.
Esto se debe a que un químico natural en la toronja inhibe el enzimas que se descomponen esos medicamentos. Algunas estatinas comunes utilizadas para controlar el colesterol alto pueden acumularse hasta niveles tóxicos porque el químico en el jugo de toronja bloquea su procesamiento normal.
Grapefruit no es el único factor ambiental que afecta cómo responde a sus medicamentos. Más de 8.600 productos químicos se utilizan en el comercio en los EE. UU., Y usted está expuesto a miles de estos productos químicos a diario. Es más probable que muchos de estos productos químicos puedan interactuar con las drogas que toma.
Algunos de los productos químicos que usamos para mantener las pulgas y las garras de las mascotas pueden realmente aumentar los niveles De la misma enzima bloqueada por el jugo de toronja, lo que significa que una estatina puede descomponerse tan rápido que no controla el colesterol elevado.
Subproductos de la combustión de materia orgánica, como el escape del motor y la madera en quema, también puede interferir con las enzimas metabolizantes de drogas.
Algunos de estos productos químicos, llamados hidrocarburos poliaromáticospueden inactivar medicamentos utilizados para tratar el asma. El factor ambiental que desencadena su asma podría evitar que los medicamentos utilizados para tratarlo funcionen.
Una solución química?
Los avances en la química están ayudando a los investigadores a calcular qué productos químicos se están poniendo en el camino del tratamiento.
Su laboratorio del hospital ya puede medir docenas de moléculas en la sangre. Medir sus niveles de sal puede decirle a los médicos cómo funcionan sus riñones, los niveles de colesterol indican su riesgo de enfermedad cardíaca y enzimas específicas revelan la salud de su hígado. Estas pruebas comunes son rutinarias y útiles para casi todos los pacientes.
Hay muchas pruebas adicionales que pueden ayudar a determinar cómo avanza una condición específica o responde a la terapia. Niveles de hemoglobina A1C Ayuda a determinar qué tan bien se controlan los niveles de glucosa en aquellos con prediabetes o diabetes. Y miles de otras enfermedades humanas tienen las suyas biomarcadores correspondientes.
En laboratorios de investigación, los científicos pueden detectar la presencia de miles de moléculas a la vez utilizando instrumentos llamados espectrómetros de masas. Cada químico en una muestra tiene una masa única, y estos dispositivos miden estas masas para que los científicos la clasifiquen.
Por lo tanto, los científicos pueden identificar todos los pesticidas, plastificantes, plásticos, contaminación y otros productos químicos presentes en una muestra dada. También pueden medir su propia biología interna, como los compuestos involucrados en el procesamiento de los alimentos que come y las hormonas que influyen en la forma en que se comporta.
Además, los espectrómetros de masas pueden medir metabolitos de drogas. Cuando toma un medicamento, generalmente se descompone o se metaboliza en varios compuestos diferentes.
Algunos de estos compuestos contribuyen a los efectos del medicamento, mientras que otros están inactivos. Analizar qué metabolitos están presentes en su cuerpo proporciona información sobre cómo procesa las drogas y si los medicamentos que están tomando interactuarán entre sí.
Al tomar todos estos factores, los científicos pueden estudiar cómo su entorno puede interferir con la efectividad de sus medicamentos.
Una mejor receta para ti
Junto con docenas de científicos en muchas instituciones, mis colegas y yo estamos desarrollando métodos para medir todos los productos químicos de su cuerpo.
El proyecto, denominado indipharm – abreviatura de farmacología individualizada – está diseñando herramientas para medir una amplia gama de drogas, metabolitos de medicamentos y productos químicos ambientales al mismo tiempo.
Al combinar datos ambientales con información genética, esperamos mejorar cómo funcionan las drogas en las personas al determinar si los productos químicos en su entorno o dieta están alterando cómo procesan un medicamento determinado.
Esto incluye si los medicamentos administrados están a nivel terapéutico, cómo los medicamentos y los productos químicos interactúan entre sí y determinan si otras variables están afectando los efectos de los medicamentos previstos.
Esto podría conducir a cambiar la cantidad de medicamento prescrito, cambiar a un medicamento diferente o incluso rediseñar los medicamentos mismos.
Nuestro equipo está comenzando con la identificación de los factores ambientales y biológicos asociados con las enfermedades metabólicas, incluida la obesidad y la diabetes, junto con condiciones comunes concurrentes como hipertensión, colesterol alto y alto colesterol y depresión.
Por ejemplo, hay diferencias significativas En qué tan bien las personas responden a los medicamentos contra la obesidad o anti-diabetes, y esperamos descubrir por qué eso es para que todos los pacientes puedan beneficiarse a través del tratamiento personalizado.
Llevar la droga adecuada a la persona adecuada en el momento adecuado requiere una mejor comprensión de los factores ambientales que influyen en cómo funcionan.
Imaginamos un futuro en el que un médico puede usar su historial genético y ambiental para descubrir el mejor tratamiento de drogas que funcionaría para usted desde el principio, reduciendo la necesidad de prueba y error.
Gary W. MillerProfesor de ciencias de la salud ambiental, Escuela de Salud Pública de Mailman de la Universidad de Columbia
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