LUXEMBURG
EMMA SCHYMANSKI

„Science“, eine der renommiertesten wissenschaftlichen Zeitschriften, hat vor kurzem zwei Artikel von „Associate Professor“ Emma Schymanski, Leiterin der Forschungsgruppe „Environmental Cheminformatics“ am „Luxembourg Centre for Systems Biomedicine“ der Universität Luxemburg, veröffentlicht, in denen sie sich mit der Entwicklung von Methoden zur Identifizierung unbekannter Chemikalien und ihrer Auswirkungen auf Gesundheit und Krankheit beschäftigt. Schymanski und andere präsentieren darin das „Exposom“, ein neuartiges Konzept, das die Vielfalt der Umweltfaktoren, die uns beeinflussen können, erfassen soll. Hier ist die Idee.

„Das Exposom ist die Summe aller Umweltfaktoren, die unsere Gesundheit beeinflussen: eine Kombination aus äußeren Faktoren wie Chemikalien in der Luft, im Wasser oder in der Nahrung und aus inneren Komponenten, die unser Organismus als Reaktion auf verschiedene Belastungen produziert. Es ist schwierig, diese komplexe und sich ständig weiterentwickelnde Zusammensetzung vollständig zu erfassen. Dabei helfen neue Technologien wie die Entwicklung der hochauflösenden Massenspektrometrie, einer Technologie, die Zehntausende von Verbindungen in biologischen und Umweltproben messen kann. In Verbindung mit wachsenden Datenbanken und Informationen über Chemikalien könnte dies die Umweltüberwachung revolutionieren.

Das Ganze muss als Netzwerk betrachtet werden, das sowohl die große Anzahl von Chemikalien, denen wir täglich ausgesetzt sind, als auch die komplexe Art und Weise, wie sie mit unseren Zellen interagieren, berücksichtigt. Daher haben wir untersucht, wie risikoreiche Gruppen von Chemikalien in verschiedenen Proben, von Wasser und Boden bis hin zu biologischen Geweben, charakterisiert und Mischungen identifiziert werden können. Man benötigt einen Forschungsaufwand, der mit dem für das menschliche Genom vergleichbar ist. Nur so können detaillierte Kenntnisse über den Cocktail der Substanzen und deren komplexe Wechselwirkungen mit lebenden Organismen gewonnen werden.

Wir stehen vor Umweltherausforderungen von beispiellosem Ausmaß. Die Zahl der neuen Chemikalien ist zwischen 2002 und 2019 von 20 auf 156 Millionen angestiegen. Pestizide, Industriechemikalien oder Medikamente können in die Umwelt und die Nahrungskette gelangen und möglicherweise unerwünschte Auswirkungen und Krankheiten verursachen. Die medizinische Forschung schätzt, dass neun Millionen Todesfälle pro Jahr weltweit mit Umweltverschmutzung zusammenhängen. Diese Zahl verdeutlicht den Forschungsbedarf, die chemische Komplexität unserer Welt zu erfassen.

Genauso wie groß angelegte genomische Studien den Nachweis vieler genetischer Variationen im Zusammenhang mit Krankheiten ermöglichten, würde die Durchführung exposomweiter Assoziationsstudien mit vielen Teilnehmern helfen, die wichtigsten chemischen Risikofaktoren zu identifizieren und deren Auswirkungen auf die individuelle Gesundheit zu verstehen. Auf diese Weise könnten Umweltrisiko-Scores erstellt werden, aus denen individuelle Präventions- und Behandlungsstrategien entwickelt werden können. Die Forschung am Exposom wird nicht nur wichtige Informationen für den einzelnen Patienten liefern, sondern auch den notwendigen Wandel der bestehenden Politik unterstützen.“