Çevresel Kimyasal Maruziyetler için ‘Temas İzleme’ Sistemi Geliştirildi
Fotoğraf : Emory araştırmacıları, vücutta geride bırakılan ilaç metabolitlerinin modeline dayanarak çeşitli ilaçlar alan insanları tanımlayabildi. İlaçlar arasında asetaminofen, antidepresan bupropion, kan inceltici varfarin ve beta blokerler metoprolol ve karvedilol vardı.
Filmlerde, bilim adamları birinin kanından bir örnek alabilir, onu bir kütle spektrometresine koyabilir ve numunedeki her şeyi hızla belirleyebilir.
Gerçek hayatta, yalnızca tanımlayabilirler, çünkü vücudun ilaçlardan, yiyeceklerden, kozmetiklerden ve öteki maruziyetlerden binlerce kimyasalı nasıl parçaladığı henüz keşfedilmemiş bölge veya “karanlık madde” olarak kalır. Kimyasal başlangıç noktalarını biliyorlar, sadece tüm metabolitlerini ya da bu ürünlerin analizlerinde nerede görüneceğini bilmiyorlar.
Emory araştırmacıları, büyük bir ölçekte çözümleme edilebilmek için çevre kimyasallarından “xenobiyotik metabolitler” (parçalanma ürünleri) üreten bir sistem geliştirdi. Potansiyel olarak, sistem, kimyasalların nasıl metabolize bulunduğunu belirlemek ve kimyasalın artık vücutta mevcut olmasa bile nasıl bir etkileşime maruz kaldığını ve ne kadar olduğunu ayırt etmek için kullanılabilir.
Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Biyobelirleyiciler Laboratuvarı’nda üst seviye bilim insanı olan Dr. Ken Liu, “Bu sistem, kimyasalların varlığını aşağı akım biyodönüşüm ürünlerine göre belirlememize olanak tanıyor,” diyor. “akış istikametindeki biyodönüşüm ürünlerinin çoğu satın alınamaz ve başka bir şekilde belirlenememiştir.”
Salı günü Nature Communications’da yayınlanan araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ortak Fonu’nun Metabolomik programı ve her ikisi de Ulusal Çevre Sağlığı Bilimleri Enstitüsü tarafından finanse edilen Emory’nin HERCULES Exposome Araştırma Merkezi’nin katkılarıyla desteklenen bir işbirliğiydi.
Makalenin ilk yazarlarından biri, Farmakoloji ve Kimyasal Biyoloji Departmanında araştırma bilimcisi Dr. Choon-Myung Lee’dir. Üst düzey yazarlar arasında, Klinik Biyolojik Markaların Laboratuvarı’nın tıp profesörü ve direktörü Dr. Dean Jones ve eczacılık ve kimyasal biyoloji profesörü Dr. Edward Morgan yer alıyor.
Sistem, belirli bir kimyasalı metabolize etmek için insan karaciğer özlerini kullanır ve ardından izotopik etiketleme ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi kullanarak parçalanma ürünlerinin modelini analiz eder. Bu, araştırmacıların insanlarda ilgili maruziyeti belirlemek için takip etmeleri için bir metabolik imza oluşturur.
Liu, “Bu bilgileri kullanarak, orijinal ana kimyasal artık mevcut olmasa bile, orijinal bir maruz kalma için potansiyel olarak kimyasal “temas takibi” yapabiliriz.” diyor. “Hastalık riskinin büyük bir kısmı çevresel maruziyetlere bağlı olduğundan, her bir bireyde bulunan kimyasal maruziyetlerin çeşitliliğini yakalamaya çalışıyoruz.”
Sistemin yeteneklerinin bir gösterimi olarak araştırmacılar, sistemini kullanarak Emory Üniversitesi Hastanesi hastalarından alınan kan numunelerini analiz ettiler. Bir ateş düşürücü olan parasetamol, bir antidepresan olan bupropion, kan sulandırıcı ve bir beta bloker olan metoprolol ve yüksek tansiyon için kullanılan karvedilol gibi çeşitli ilaçlar alanları başarılı bir şekilde tanımlayabilirler. Elektronik tıbbi kayıtlara göre pozlamayı doğrulayabildiler.
İkinci bir testte araştırmacılar, daha önce bilmedikleri kimyasal maruziyetleri aramak için mikrobiyom klinik denemesinin kan ve idrar numunelerini analiz etti.
Liu, “Bu bireylerde uyuşturucu, diyet veya çevresel riskler hakkında hiçbir şey bilmiyorduk.” diyor.
Ekip, nikotin, karabiber veya mide ekşimesi ilacı olan omeprazola maruz kalındığını gösteren kimyasal izleri tespit edebiliyordu.
Liu, “Ek kimyasallar ve kimyasal karışımlar bu yaklaşımla işlendiği için, toplumdaki çevresel maruziyetlerin çeşitliliğini belirleyebilme ve sağlık sonuçlarıyla bağlantılı belirli biyobelirteçleri belirleyebilme vizyonumuzu taşıyoruz.” diyor. “Sonuç olarak, bu yaklaşımın klinik uygulamalara benimsenmesi, insan hastalığına yönelik değiştirilebilir risk faktörlerini tanımlayabilir.”
Kaynak : phys.org
