El riesgo se compone de dos partes:la probabilidad de que algo salga mal y las consecuencias posteriores si lo hace. Aunque los riesgos nunca se pueden predecir con certeza, pueden identificarse y analizarse para reducir las posibles consecuencias catastróficas, ya veces mortales, de no tomar en cuenta un riesgo. El proceso de identificación y análisis de riesgos, llamado análisis de riesgo o evaluación de riesgo, se puede aplicar a todos los aspectos de la vida, desde nuevas empresas y problemas de seguridad hasta tormentas severas y salud pública.

La evaluación de riesgos es especialmente importante en medicina y salud pública. donde la caracterización de los posibles efectos adversos para la salud de la exposición humana a peligros ambientales y otras sustancias químicas es primordial para la seguridad del público en general. La evaluación de riesgos para la salud es una de las varias herramientas que los científicos, agencias gubernamentales, y el público puede utilizar para tomar decisiones sobre cómo prevenir y reducir la exposición a sustancias nocivas o tóxicas.

La relación entre la cantidad de sustancia química a la que está expuesta una persona y la respuesta que tiene una población humana a la sustancia química se caracteriza por una relación dosis-respuesta, también llamada relación exposición-respuesta. "Estudiando la respuesta a la dosis, y desarrollar modelos de dosis-respuesta, es fundamental para determinar 'seguro', Niveles y dosis 'peligrosos' y, cuando proceda, 'beneficiosos' de los medicamentos, contaminantes, alimentos y otras sustancias a las que están expuestos los seres humanos u otros organismos, "explica James Englehardt, profesor en el Departamento de Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Miami, Ingeniería Arquitectónica y Ambiental. "Estas conclusiones suelen ser la base de la política pública".

Tradicionalmente, Los modelos de dosis-respuesta se desarrollan utilizando altas dosis de una sustancia química en animales durante cortos períodos de tiempo y midiendo la respuesta del animal. Estos datos se utilizan posteriormente para predecir cómo respondería un ser humano cuando se exponga a la sustancia química en dosis bajas durante un período de tiempo más largo. que es más práctico y aplicable a las condiciones que enfrentan los humanos. "Los estudios a largo plazo que exponen a los sujetos a una pequeña cantidad de sustancias químicas durante períodos prolongados son difíciles y costosos de realizar, haciendo de los estudios a corto plazo con altas dosis la alternativa factible, "dice Englehardt.

Sin embargo, identificar las sustancias químicas que representan un riesgo para la salud durante décadas de exposición a dosis extremadamente bajas es un desafío, a menudo se complica aún más por las interacciones con otros productos químicos y problemas relacionados con la salud que a veces son difíciles o incluso imposibles de identificar. Para abordar estos problemas, el Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. recomienda evaluar los riesgos de la detección de alto rendimiento (HTS) de sustancias químicas, un método de experimentación científica que utiliza robótica, software de procesamiento de datos, dispositivos de manipulación de líquidos, y detectores sensibles para conducir rápidamente millones de sustancias químicas, Pruebas genéticas o farmacológicas.

El problema con el método actual de recolección de datos HTS es que no puede medir las respuestas en el extracelular, Organo, y niveles de organismo; solo funciona a nivel celular. Como resultado, El HTS apenas se ha utilizado para la regulación química. "Para integrar adecuadamente los datos de HTS en la evaluación de riesgos y la regulación química, debe haber un marco unificador en el que se consideren todos los niveles de respuesta, "dice Englehardt.

El trabajo reciente de Englehardt, en colaboración con Weihsueh Chiu, profesor de la Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas de la Universidad Texas A&M, recibió el apoyo de la National Science Foundation (NSF) y los National Institutes of Health (NIH) para publicar una función de dosis-respuesta para las mezclas y los factores estresantes químicos crónicos y otros factores de salud, originalmente derivado y enviado por Englehardt en 2007, que puede proporcionar el marco unificador necesario para el análisis HTS.

La base detrás de la función dosis-respuesta recientemente publicada de Englehardt es que la relación entre las respuestas intracelulares y multiorgánica, Los procesos de gobierno multicelulares se reflejan en la función dosis-respuesta general. Esta función predice la fracción de la población que se enfermará a cualquier nivel de exposición particular o, equivalentemente, la probabilidad de que cualquier individuo seleccionado al azar se enferme con una dosis determinada.

"Este enfoque de la evaluación de riesgos es único en el sentido de que puede aprovechar los enfoques de modelado biológico 'de abajo hacia arriba', así como análisis estadísticos 'de arriba hacia abajo' o basados ​​en inteligencia artificial, ", dice Englehardt." Esta nueva relación dosis-respuesta aumentará la eficiencia de la evaluación de riesgos al ayudar a los científicos, las agencias gubernamentales y el público toman decisiones mejores y más precisas sobre cómo prevenir y reducir la exposición a sustancias nocivas o tóxicas ".

El proyecto de investigación, noble, "Una relación dosis-respuesta general para mezclas y factores estresantes químicos crónicos y otros factores de salud basados ​​en un modelo de gravedad de enfermedad emergente, "fue publicado en el prestigioso Más uno periódico científico.