stringtranslate.com

Молекулярная эпидемиология

Молекулярная эпидемиология — это раздел эпидемиологии и медицинской науки , который фокусируется на вкладе потенциальных генетических и экологических факторов риска, выявленных на молекулярном уровне, в этиологию , распространение и профилактику заболеваний в семьях и среди населения. [1] Эта область возникла в результате интеграции молекулярной биологии в традиционные эпидемиологические исследования. Молекулярная эпидемиология улучшает наше понимание патогенеза заболеваний путем выявления конкретных путей, молекул и генов , которые влияют на риск развития заболеваний. [2] [3] В более широком смысле она стремится установить понимание того, как взаимодействия между генетическими признаками и воздействием окружающей среды приводят к заболеваниям. [4]

История

Термин «молекулярная эпидемиология» был впервые введен Эдвином Д. Килборном в статье 1973 года под названием «Молекулярная эпидемиология гриппа». [5] Термин стал более формализованным с формулировкой первой книги по молекулярной эпидемиологии под названием « Молекулярная эпидемиология: принципы и практика» Пола А. Шульте и Фредерики Переры . [6] В основе этой книги лежит влияние достижений в молекулярных исследованиях, которые привели к появлению и позволили измерять и использовать биомаркер в качестве жизненно важного инструмента для связи традиционных молекулярных и эпидемиологических исследовательских стратегий с целью понимания основных механизмов заболевания в популяциях. [ необходима ссылка ]

Современное использование

В то время как большинство исследований молекулярной эпидемиологии используют традиционную систему обозначения заболеваний для результата (с использованием воздействий на молекулярном уровне), убедительные доказательства указывают на то, что эволюция заболеваний представляет собой изначально гетерогенный процесс, отличающийся от человека к человеку. Концептуально, у каждого человека есть уникальный процесс заболевания, отличный от любого другого человека («принцип уникальной болезни»), [7] учитывая уникальность экспосома и его уникальное влияние на молекулярный патологический процесс у каждого человека. Исследования по изучению связи между воздействием и молекулярно-патологической сигнатурой заболевания (в частности, рака) стали все более распространенными на протяжении 2000-х годов. Однако использование молекулярной патологии в эпидемиологии создало уникальные проблемы, включая отсутствие стандартизированных методологий и руководств, а также нехватку междисциплинарных экспертов и программ обучения. [8] [9] Использование «молекулярной эпидемиологии» для этого типа исследований скрыло наличие этих проблем и препятствовало разработке методов и руководств. [10] [11] Более того, концепция гетерогенности заболеваний, по-видимому, противоречит предпосылке, что люди с одинаковым названием заболевания имеют схожую этиологию и процессы заболевания.

Аналитические методы

Геном бактериального вида в основе своей определяет его идентичность. Таким образом, методы гель-электрофореза, такие как гель-электрофорез с пульсирующим полем, могут использоваться в молекулярной эпидемиологии для сравнительного анализа паттернов фрагментов бактериальных хромосом и для выяснения геномного содержания бактериальных клеток. Благодаря своему широкому использованию и способности анализировать эпидемиологическую информацию о большинстве бактериальных патогенов на основе их молекулярных маркеров, гель-электрофорез с пульсирующим полем в значительной степени используется в молекулярно-эпидемиологических исследованиях. [12]

Приложения

Молекулярная эпидемиология позволяет понять молекулярные результаты и последствия диеты, образа жизни и воздействия окружающей среды, в частности, как эти выборы и воздействия приводят к приобретенным генетическим мутациям и как эти мутации распределяются среди выбранных популяций посредством использования биомаркеров и генетической информации. Молекулярные эпидемиологические исследования способны обеспечить дополнительное понимание ранее выявленных факторов риска и механизмов заболеваний. [13] Конкретные приложения включают:

Критика

В то время как использование передовых методов молекулярного анализа в области молекулярной эпидемиологии обеспечивает более широкую область эпидемиологии большими средствами анализа, Микель Порта определил несколько проблем, с которыми сталкивается область молекулярной эпидемиологии, в частности, выбор и включение необходимых применимых данных беспристрастным образом. [15] Ограничения молекулярно-эпидемиологических исследований по своей природе аналогичны ограничениям общих эпидемиологических исследований, то есть выборки для удобства — как целевой популяции, так и генетической информации, небольшие размеры выборки, неподходящие статистические методы, плохой контроль качества и плохое определение целевых популяций. [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Что такое молекулярная эпидемиология?". Домашняя страница молекулярной эпидемиологии . Университет Питтсбурга. 28 июля 1998 г. Получено 15 января 2010 г.
  2. ^ "Что такое молекулярная эпидемиология?". aacr.org. Архивировано из оригинала 2008-03-03 . Получено 2008-02-19 .
  3. ^ Микель Порта , редактор. Гренландия С., Эрнан М., душ Сантос Силва I, Ласт Дж. М., младшие редакторы (2014 г.). Словарь эпидемиологии , 6-й. версия. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199976737 
  4. ^ Порта, М. (2002). «Неполное совпадение биологической, клинической и экологической информации в молекулярно-эпидемиологических исследованиях: множество причин и каскад последствий». J Epidemiol Community Health . 56 (10): 734–738. doi :10.1136/jech.56.10.734. PMC 1732039 . PMID  12239196. 
  5. ^ Kilbourne ED (апрель 1973 г.). «Молекулярная эпидемиология гриппа». J Infect Dis . 127 (4): 478–87. doi :10.1093/infdis/127.4.478. PMID  4121053.
  6. ^ Шульте, Пол А.; Перера, Фредерика П. (1993). Молекулярная эпидемиология: принципы и практика . Academic Press . стр. 588. ISBN 0-12-632346-1.
  7. ^ Огино С., Локхед П., Чан А.Т., Нишихара Р., Чо Э., Вольпин Б.М., Мейерхардт А.Дж., Мейсснер А., Шернхаммер Е.С., Фукс Ч.С., Джованнуччи Э. Молекулярно-патологическая эпидемиология эпигенетики: новая интегративная наука для анализа окружающей среды, хозяина и болезни. Mod Pathol 2013;26:465-484.
  8. ^ Шерман М. Э., Ховатт В., Блоуз Ф. М., Фароа П., Хьюитт С. М., Гарсия-Клосас М. Молекулярная патология в эпидемиологических исследованиях: руководство по ключевым соображениям. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2010;19(4):966-972.
  9. ^ Огино С., Кинг Э.Е., Бек А.Х., Шерман М.Е., Милнер Д.А., Джованнуччи Э. Междисциплинарное образование для интеграции патологии и эпидемиологии: на пути к молекулярной и популяционной науке о здоровье. Am J Epidemiol 2012;176:659-667.
  10. ^ Куллер Л. Х. Приглашенный комментарий: эпидемиолог 21 века — необходимость в иной подготовке? Am J Epidemiol 2012;176(8):668-671.
  11. ^ Огино С., Бек А.Х., Кинг Э.Е., Шерман М.Е., Милнер Д.А., Джованнуччи Э. Огино и др. отвечают на «Эпидемиолога 21-го века». Am J Epidemiol 2012;176:672-674.
  12. ^ Геринг, Р. (6 августа 2010 г.). «Гель-электрофорез с импульсным полем: обзор применения и интерпретации в молекулярной эпидемиологии инфекционных заболеваний». Инфекция, генетика и эволюция . 10 (7): 866–875. doi :10.1016/j.meegid.2010.07.023. PMID  20692376.
  13. ^ Слэттери, М. (2002). «Наука и искусство молекулярной эпидемиологии». J Epidemiol Community Health . 56 (10): 728–729. doi :10.1136/jech.56.10.728. PMC 1732025. PMID  12239192 . 
  14. ^ Филд, Н. (2014). «Усиление отчетности по молекулярной эпидемиологии инфекционных заболеваний (STROME-ID): расширение заявления STROBE» (PDF) . Lancet Infect Dis . 14 (4): 341–352. doi :10.1016/S1473-3099(13)70324-4. PMID  24631223.
  15. ^ Порта, М. (2002). «Неполное совпадение биологической, клинической и экологической информации в молекулярно-эпидемиологических исследованиях: множество причин и каскад последствий». J Epidemiol Community Health . 56 (10): 734–738. doi :10.1136/jech.56.10.734. PMC 1732039 . PMID  12239196. 
  16. ^ Слэттери, М. (2002). «Наука и искусство молекулярной эпидемиологии». J Epidemiol Community Health . 56 (10): 728–729. doi :10.1136/jech.56.10.728. PMC 1732025. PMID  12239192 .