Przesuwanie granic: Jak daleko zaszliśmy w mapowaniu przestrzeni chemicznej exposomu?

WarsawDr. Saer Samanipour i jego zespół opublikowali artykuł w Journal of the American Chemical Society (JACS Au). Opisują w nim trudności związane ze śledzeniem wszystkich substancji chemicznych w naszym środowisku. Dr. Samanipour, który jest adiunktem na Uniwersytecie w Amsterdamie, omawia bieżące badania i stwierdza, że zarządzanie wszystkimi tymi chemikaliami z wyprzedzeniem nie jest obecnie możliwe.

Samanipour i jego zespół uważają, że uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja mają ogromne znaczenie. Te technologie mogą pomóc w ulepszaniu sposobów wykrywania i identyfikacji wszystkich cząsteczek, z którymi mamy styczność. Naukowcy nazywają łączną ilość tych chemikaliów „przestrzenią chemiczną exposomu”.

Według Samanipoura:

• Bardzo mało wiemy o chemikaliach, które są już używane.
• Jeszcze mniej wiadomo o nowych chemikaliach, które są produkowane.
• Mniej niż 2% wszystkich chemikaliów, na które jesteśmy narażeni, zostało zidentyfikowanych.

Nasza obecna metoda jest pasywna. Reagujemy dopiero po zaobserwowaniu skutków narażenia na działanie chemikaliów. Następnie badamy te substancje i ich wpływ na zdrowie oraz środowisko. Takie podejście reaktywne doprowadziło do wielu kryzysów. Substancje PFAS są niedawnym tego przykładem. Inne problemy obejmują kwestie związane z opóźniaczami ognia, PCB oraz CFC.

Przepisy koncentrują się głównie na substancjach chemicznych o określonej strukturze cząsteczkowej wytwarzanych w dużych ilościach, ale istnieje wiele innych związków, o których mamy niewielką wiedzę, zarówno tych wytworzonych przez człowieka, jak i naturalnych. Substancje chemiczne występujące naturalnie lub powstające w wyniku przekształcania związków syntetycznych są często pomijane. Tradycyjne metody dokumentują jedynie niewielką część takich substancji, pomijając ich przekształcone wersje i często dostarczając niepewnych wyników.

Zobacz również:

Dzisiaj · 21:40

Sekrety klimatu zapisane w żelazie Pinnacles w Australii

Niedawna recenzja w JACS Au omawia wysiłki na rzecz mapowania przestrzeni chemicznej eksposomu. Tradycyjna analiza chemiczna zazwyczaj koncentruje się na znanych lub oczekiwanych strukturach, co może skutkować pomijaniem wielu 'nieoczekiwanych' substancji chemicznych. Analiza nietargetowana (NTA) może pomóc w identyfikacji tych pominiętych związków, ale ma swoje ograniczenia. W ciągu ostatnich pięciu lat NTA zidentyfikowała 1600 substancji chemicznych, podczas gdy każdego roku na rynku USA pojawia się około 700 nowych chemikaliów.

Samanipour podkreśla, że:

• Musimy zastosować podejście oparte na danych, aby rozwiązać ten problem.
• Należy zintensyfikować działania związane z eksploracją danych, aby wydobyć informacje z istniejących baz chemicznych.
• Przeprowadzenie analizy retrospektywnej na dostępnych danych analitycznych pozwoli na poszerzenie zidentyfikowanej przestrzeni chemicznej.
• Sztuczna inteligencja może pomóc w zrozumieniu struktury i zakresu przestrzeni chemicznej eksposomu.

Samanipour współpracuje z Instytutem Różnorodności Biologicznej i Dynamiki Ekosystemów na Uniwersytecie w Amsterdamie. Dodatkowo jest związany ze Szkołą Zdrowia Publicznego na Imperial College London oraz Queensland Alliance for Environmental Health Sciences na Uniwersytecie Queensland. Badania te są finansowane przez TKI ChemistryNL oraz Centrum Nauki o Danych UvA.

Badanie wszystkich substancji chemicznych, na które jesteśmy narażeni, jest niezwykle trudne. Samanipour zdaje sobie sprawę, że prawdopodobnie nie zdoła ukończyć tego zadania w trakcie swojej kariery. Niemniej jednak ważne jest, aby zmierzyć się z tym wyzwaniem, rozmawiać o nim i zacząć je rozumieć.