Das Exposom: Wie unsere Umwelt unsere Gesundheit prägt

Mehr als das Genom: Ein umfassenderes Bild von Krankheiten

Jahrzehntelang konzentrierte sich die Suche nach den Ursachen von Krankheiten stark auf die Genetik. Milliarden wurden für die Sequenzierung des menschlichen Genoms ausgegeben, um Varianten zu identifizieren, die mit Krebs, Diabetes, Alzheimer und Herzerkrankungen in Verbindung stehen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Genetik nur etwa 10 bis 20 Prozent des Krankheitsrisikos ausmacht. Die restlichen 80 bis 90 Prozent? Sie stammen von allem anderen – der Luft, die wir atmen, der Nahrung, die wir essen, dem Stress, den wir tragen, den Chemikalien, die wir aufnehmen. Wissenschaftler nennen diese riesige, unsichtbare Landschaft das Exposom.

Wer den Begriff geprägt hat – und was er bedeutet

Das Konzept wurde im Jahr 2005 von Dr. Christopher Wild, dem damaligen Direktor der Internationalen Agentur für Krebsforschung, eingeführt. In einer bahnbrechenden Arbeit argumentierte Wild, dass Forscher, um wirklich zu verstehen, warum Menschen krank werden, einen Rahmen benötigten, der dem Genom in seinem Anspruch ebenbürtig ist – eine vollständige Karte aller nicht-genetischen Einflüsse über ein ganzes Leben hinweg. Er nannte es das Exposom.

Die Definition ist bewusst breit gefasst. Laut dem National Institute of Environmental Health Sciences umfasst das Exposom jeden Einfluss, dem eine Person von der Empfängnis bis zum Tod ausgesetzt ist: Umweltverschmutzung, Ernährung, körperliche Aktivität, Medikamente, Infektionen, Strahlung, sozioökonomische Bedingungen, psychischer Stress und sogar die Mikroorganismen, die im Darm leben.

Zwei Schichten: Extern und Intern

Forscher teilen das Exposom typischerweise in zwei miteinander verbundene Schichten ein:

• Externes Exposom – Faktoren außerhalb des Körpers: Luftqualität, Wasserverschmutzung, Lärmbelästigung, ultraviolette Strahlung, Nachbarschaftsmerkmale, Chemikalien am Arbeitsplatz, Ernährungsgewohnheiten und psychosoziale Stressoren wie Armut oder Traumata.
• Internes Exposom – was im Körper als Reaktion passiert: Hormonschwankungen, Entzündungsmarker, oxidativer Stress, Stoffwechselprodukte und die Zusammensetzung des Darmmikrobioms. Diese internen Signale können selbst verändern, wie Gene exprimiert werden – ein Feld, das als Epigenetik bekannt ist.

Keine der beiden Schichten funktioniert allein. Die Genetik eines Menschen kann ihn für einen bestimmten Einfluss anfälliger oder weniger anfällig machen, während frühere Einflüsse verändern können, wie der Körper auf zukünftige reagiert. Die Interaktion ist kontinuierlich und kumulativ über ein ganzes Leben hinweg.

Warum das Exposom unsere Denkweise über Krankheiten verändert

Die praktischen Auswirkungen sind erheblich. Wenn bis zu 90 Prozent des Risikos für chronische Krankheiten durch Umweltfaktoren bedingt sind – wie Forschungen der AAMC nahelegen –, dann sind Präventionsstrategien, die ausschließlich auf der Genetik basieren, unvollständig. Das Exposom verlagert den Fokus von wer Sie genetisch sind auf was Sie im Laufe Ihres Lebens ausgesetzt waren.

Diese Neuausrichtung hat konkrete Konsequenzen für die Medizin. Exposom-Daten könnten beispielsweise erklären, warum zwei Patienten mit identischen genetischen Profilen unterschiedlich auf dieselbe Chemotherapie ansprechen oder warum manche Menschen eine Lungenerkrankung entwickeln, obwohl sie nie geraucht haben. Es könnte auch öffentliche Gesundheitsmaßnahmen leiten – die Sanierung eines verschmutzten Viertels, die Reduzierung der chemischen Belastung am Arbeitsplatz oder die Verbesserung des Zugangs zu Lebensmitteln – mit messbaren gesundheitlichen Auswirkungen.

Das Unmessbare messen

Die wissenschaftliche Herausforderung ist enorm. Anders als das Genom – eine feste Sequenz, die einmal gelesen werden kann – ist das Exposom dynamisch und verändert sich täglich über ein ganzes Leben hinweg. Die Messung erfordert eine Kombination aus tragbaren Sensoren, die die Luftqualität und die UV-Exposition in Echtzeit verfolgen, Blut- und Urin-Biomarkern, die chemische Rückstände erfassen, und fortschrittlichen Labortechniken wie Metabolomik und Proteomik, die Tausende von Verbindungen gleichzeitig identifizieren können.

Ein wichtiger Schritt nach vorn erfolgte im Jahr 2025, als die NIH dazu beitrug, die erste koordinierte globale Initiative zur Kartierung des menschlichen Exposoms zu starten, die Regierungen, die UNESCO und internationale Forschungsnetzwerke zusammenbrachte. Eine parallele europäische Anstrengung – das European Human Exposome Network – hat eine gemeinsame Infrastruktur und Datenstandards über Dutzende von Forschungseinrichtungen hinweg aufgebaut.

Der Weg nach vorn

Das Exposom wird das Genom nicht ersetzen – es wird es ergänzen. So wie Genom-weite Studien die personalisierte Medizin in den 2000er Jahren transformierten, versprechen Exposom-weite Studien, die Krankheitsprävention in den kommenden Jahrzehnten zu transformieren. Das Ziel ist eine Zukunft, in der ein Arzt nicht nur das genetische Risiko eines Patienten beurteilen kann, sondern auch sein vollständiges Lebensverlauf-Expositionsprofil – und frühzeitig eingreifen kann, bevor die Krankheit sich festsetzt.

Es ist ein enorm komplexes Unterfangen. Aber Wissenschaftler argumentieren, dass die Einsätze die Anstrengung rechtfertigen: Die meisten Krankheiten, die Menschen vorzeitig töten, sind nicht in ihrer DNA geschrieben. Sie sind in der Welt um sie herum geschrieben.