Utforska gränsen: Hur långt har vi kartlagt kemiska rummet i exposomet?

StockholmDr. Saer Samanipour och hans team har publicerat en artikel i Journal of the American Chemical Society (JACS Au). De diskuterar svårigheterna med att övervaka alla kemikalier i vår miljö. Dr. Samanipour, som är docent vid Amsterdams universitet, redogör för aktuell forskning och drar slutsatsen att det inte är möjligt att hantera alla dessa kemikalier i förväg.

Samanipour och hans team anser att maskininlärning och AI är av stor betydelse. Dessa teknologier kan förbättra vår förmåga att upptäcka och identifiera alla molekyler vi kommer i kontakt med. Forskare kallar den totala mängden av dessa kemikalier för 'exposomets kemiska rum'.

Enligt Samanipour:

Vi har mycket begränsad kunskap om de kemikalier som redan används. Ännu mindre vet vi om de nya kemikalier som tillverkas. Mindre än 2% av alla kemikalier vi exponeras för har identifierats.

Vår nuvarande metod är passiv. Vi agerar först efter att vi har sett effekterna av kemisk exponering. Då undersöker vi dessa kemikalier och hur de påverkar hälsa och miljö. Detta reaktiva förhållningssätt har lett till många kriser. Ett aktuellt exempel är PFAS-kemikalier. Andra problem inkluderar frågor kring flamskyddsmedel, PCB och CFC.

Läs också:

Idag · 21:40

Järnskatter i Pinnacles avslöjar forntida klimathemligheter

Regleringar fokuserar främst på kemikalier med vissa molekylstrukturer som tillverkas i stora mängder, men det finns många andra kemikalier som vi vet lite om, både konstgjorda och naturliga. Naturförekommande kemikalier eller sådana som ändras från människotillverkade är ofta förbisedda. Traditionella metoder har bara dokumenterat en liten del av dessa kemikalier, och de missar ofta transformerade versioner och ger osäkra resultat.

En nyligen publicerad översikt i JACS Au diskuterar ansträngningar att kartlägga exposomets kemiska rymd. Traditionell kemisk analys fokuserar ofta på kända eller förväntade strukturer, vilket kan leda till att många 'oväntade' kemikalier förbises. Icke-riktad analys (NTA) kan hjälpa till att hitta dessa förbisedda kemikalier, men det har sina begränsningar. Under de senaste fem åren har NTA identifierat 1600 kemikalier, men omkring 700 nya kemikalier introduceras på den amerikanska marknaden varje år.

Samanipour betonar att:

• Vi behöver en strategi baserad på data för att hantera detta problem.
• Insatserna inom datamining bör intensifieras för att utvinna information från befintliga kemiska databaser.
• En retrospektiv analys av tillgänglig analytisk data bör utföras för att utöka det identifierade kemiska området.
• AI kan hjälpa till att förstå strukturen och omfånget av det kemiska expositionsområdet.

Samanipour samarbetar med Institutet för biodiversitet och ekosystemdynamik vid UvA. Han arbetar också med School of Public Health vid Imperial College London och Queensland Alliance for Environmental Health Sciences vid University of Queensland. Forskningen finansieras av TKI ChemistryNL och UvA Data Science Center.

Det är mycket svårt att studera alla kemikalier vi utsätts för. Samanipour är medveten om att han sannolikt inte kommer att kunna avsluta detta arbete under sin livstid. Trots detta är det viktigt att ta itu med denna utmaning, diskutera den och börja förstå den.