Генетично тестване. Персонализирани витамини. ДНК диети. Ако бързо развиващото се поле на нутригеномика промени начина на хранене?

храним

Генетично тестване. Персонализирани витамини. ДНК диети. Ако бързо развиващото се поле на нутригеномика промени начина на хранене?

След като живеехме заедно повече от три десетилетия, аз и моят партньор Стивън не можехме да си приличаме повече. Храним се с еднакви ястия. Ние пътуваме до фитнеса по същия график. Всеки от нас можеше да се побере, с малко дърпане, в дънките, които носехме в колежа. Стивън се примири с краткото появяване в кухнята на всички отминаващи модни прищевки. (Спомняте ли си кълнове от броколи?) Обичам да мисля, че най-добрият избор е залепил оваляни овесени ядки, кисело мляко с ниско съдържание на мазнини, ядки, плочи, натрупани високо с пъстър микс от зеленчуци, парче тъмен шоколад за десерт. Нашите нива на холестерол трябва да са перфектни. И при скорошно посещение на лекар, моите бяха толкова добри, че дори лекарят беше впечатлен.

Стивън дебнеше дълбоко в опасната зона.

„Гени“, обясни лекарят леко, когато Стивън възрази срещу несправедливостта на всичко това. Тогава той написа на Стивън рецепта за лекарство за понижаване на холестерола.

Може би все пак не сме толкова сходни. Дали „лошите“ гени на Стивън го проклинаха с висок холестерол, въпреки че спазваше най-здравословната диета? И означаваше ли „добрите“ гени, че мога да пирувам с нездравословна храна, ако реша, и все пак да съм здрав? Какво ще кажете за ефектите на конкретни храни? Трябва ли да спазваме различни диети, по-малко от това за него, повече за мен?

Въпросите ми ме доведоха до нововъзникващата наука за хранителната геномика (известна още като нутригеномика) - изследване на взаимодействията между гените и диетата. Последните проучвания показват, че взаимодействието между ДНК и диетата може да окаже силно влияние върху това, което обичаме да ядем (горчиви зеленчуци или сладкиши), защо някои хора се напълняват, а други остават слаби, защо някои развиват диабет, а други не, защо някои хора получават вести от кафето, а други не са засегнати - и да, защо двама души, които следват една и съща диета, могат да завършат с нива на холестерол в противоположни крайности. Вече има над 30 компании, които предлагат някакъв вид генетичен скрининг и персонализирани съвети за храненето. Трябва ли да направим един от тези тестове, които обикновено включват намазване на бузата за ДНК и попълване на някои въпросници, за да разберем? Преди да изхвърлям от $ 300 до $ 2500 на тест, реших да направя още копаене.

Като сладкиши? Обвинявайте бабите и дядовците си

През 2002 г. проектът за човешкия геном завърши страхотно начинание: първата изчерпателна карта на десетките хиляди гени, онези малки парченца ДНК, които ни правят хора. И все пак колкото и да се извисява това постижение, това, което изследователите са открили през годините след това, може да бъде още по-важно. Въпреки че всички ние имаме много сходни гени, съществуват стотици хиляди малки разлики. Тези генетични вариации - това, което учените наричат ​​единични нуклеотидни полиморфизми или SNP - правят всеки от нас уникален по всякакви начини, включително как телата ни реагират на различни видове храни. Например, един ген, открит през май тази година, изглежда стимулира желанието за ядене на сладки храни. Хората с определена форма на този ген постоянно консумират повече захар и сладки храни и напитки, отколкото тези с малко по-различна.

Може ли откритието на този „ген за сладки зъби“ да помогне да се обясни защо някои хора са по-склонни да наднормено тегло? „Лесно е просто да кажа, че хората се напълняват, защото ядат твърде много“, ми каза д-р Дейвид М. Мътч, когато го позвъних в кабинета му в INSERM, Френския институт за здраве и медицински изследвания, в Париж. "Но това е много по-сложно от това."

Когато стигнах до Мътч, той кроеше планове да се завърне в Канада, където израсна, за да създаде група за изследователска генетична хранителна дейност в университета в Гуелф, в Онтарио - една от десетките такива групи, създадени по целия свят.

"Цифрите са доста зашеметяващи: в световен мащаб 1 милиард души са с наднормено тегло и 300 милиона от тях са с наднормено тегло", каза той. "Проблемът се разпространява и досега не успяхме да направим много, за да го спрем. Надеждата е, че хранителната геномика може да помогне да се обясни защо някои популации са особено податливи на затлъстяване и може би предлагат по-добри начини за предотвратяване или лечение. "

В продължение на повече от две десетилетия изследователите предполагат, че така наречените „пестеливи гени“ могат да накарат някои хора по-често да качват килограми, отколкото други. Според преобладаващата теория, определени популации са се развили по време на чести гладове, за да имат гени, които са особено пестеливи, съхраняващи всяка допълнителна калория енергия под формата на телесни мазнини. Тези пестеливи гени са животоспасяващи, когато храната е оскъдна. Когато храната е в изобилие, те могат да увеличат риска от напълняване на някои хора. Индийците Пима от Мексико, например, са слаби и имат много малък риск от диабет, когато продължават да се хранят с традиционната си диета, която е богата на боб, семена и пълнозърнести храни. Но когато индианците Пима се преместиха в югозападната част на Съединените щати, където ресторантите за бързо хранене процъфтяват, те бързо започнаха да страдат от изключително високи нива на затлъстяване и диабет.

Всъщност, ново изследване предполага, че нивото, до което лошата диета води до наддаване на тегло, зависи отчасти от конкретни гени. Миналата година данните от проучването на Framingham Heart, което е проследило хиляди хора, обхващащи две поколения в град Фрамингам, Масачузетс, разкриха вариант на ген, който прави хората, които го носят, особено податливи на наддаване на тегло, когато ядат диета с високо съдържание на мазнини.

Но това е далеч по-сложно от идентифицирането само на един ген за разбиране и решаване на епидемията от затлъстяване. „Досега сме идентифицирали повече от 300 гена, които влияят върху телесното тегло и телесните мазнини“, обясни Мътч. Някои влияят на апетита и ситостта. Изглежда, че други влияят върху това колко ефективно хората изгарят мазнини за енергия.

Моят метаболизъм, вашият метаболизъм

Изследователите са все още далеч от разбирането на цялата картина. Но нутригеномиката започва да обяснява няколко объркващи загадки. Помислете за кафе. Редица проучвания предлагат доказателства, че пиенето на java намалява риска от сърдечни заболявания, най-вероятно в резултат на антиоксиданти и други полезни съединения в зърната кафе. Но няколко проучвания показват, че тежките пиячи на кафе имат по-висок от средния риск от сърдечно-съдови заболявания, поради които учените се почесват по главите. Нутригеномиката предлага обяснение. При хора с генетичен вариант, който причинява бавен метаболизъм на кофеина, стимулантът се задържа в кръвта по-дълго от обикновено, където може да наруши нормалните сърдечни ритми и да повиши кръвното налягане, като преобладава всяка полза. Бързите метаболизатори, от друга страна, изчистват кофеина бързо от кръвта им, но въпреки това се радват на ползите.

Диабет тип 2 предлага друг пример. Няколко проучвания показват, че яденето на твърде много захар и рафинирани въглехидрати - храни, свързани с големи скокове в кръвната захар - може да доведе до диабет тип 2. Но когато изследователите разглеждат големи групи субекти, не се появява ясна връзка. Причината може да е, че само някои хора са генетично чувствителни към въздействието на тези храни върху кръвната захар.

Когато изследователите правят големи проучвания и обединяват данните, като третират всички субекти така, сякаш генетично си приличат, такива разлики обикновено се губят в средните стойности. Нещо повече, повечето преобладаващи препоръки за диета се основават на такива проучвания. Така че съветът може да работи за повечето хора, но не за всички. „Диетичните препоръки се основават на средни стойности за големи популации“, казва д-р Хосе Ордовас, който ръководи лабораторията за хранене и геномика в университета „Туфтс“ в Бостън и публикува повече изследвания за диетичните и генни взаимодействия от почти всички в тази област. "Това, на което учи хранителната геномика, е, че не съществува универсална диета, която да работи за всички."

Идеалната диета за профилактика на сърдечни заболявания може да се различава значително при различните хора, казва Ордовас, който изучава биохимията на холестерола, преди да се „закачи“ за генетични изследвания, след като присъства на семинар на Американската сърдечна асоциация по темата през 1983 г. Предварителните изследвания показват, че че някои хора намаляват риска от сърдечни заболявания най-значително, като спазват диета с ниско съдържание на мазнини; други се справят по-добре с диета с по-високо съдържание на мазнини (ако приемем, че избират здравословни мазнини). По същия начин проучванията показват, че някои хора свалят килограми на режими с ниско съдържание на мазнини и с високо съдържание на въглехидрати; други изглежда се справят най-добре при режими с ниско съдържание на въглехидрати и по-високо съдържание на мазнини. Генетичният скрининг в крайна сметка може да бъде в състояние да определи кой кой е, като позволи на лекарите да предлагат индивидуализирани съвети.

А какво ще кажете за мистерията под собствения ми покрив? Може ли нутригеномиката да обясни защо нивата на холестерола на някои хора реагират на здравословна диета, а на другите не? Тук също има много улики. Учените са открили една генна вариация, която изглежда подобрява здравословните ползи от полиненаситените мазнини, например, като дава на хората, които ги притежават, по-голям тласък на добрия холестерол, когато ядат диета, богата на растителни масла. Изглежда, че друг прави нивата на лошия холестерол по-склонни да скочат, когато хората ядат диета с високо съдържание на мазнини. „Вариантите в ген, наречен APOE, който контролира метаболизма на холестерола, изглеждат особено важни“, каза ми Ордовас. Хората с един генетичен модел виждат голям спад в нивата на холестерола, когато преминат към по-здравословна диета. Тези с малко по-различен модел нямат почти никаква полза.

Да тествате или да не тествате?

Констатации като тези, описани от Ордовас, може някой ден да позволят на лекарите да знаят предварително кой може да контролира нивата на холестерола си чрез по-здравословна диета и кой, подобно на Стивън, също ще се нуждае от лекарства, за да контролира броя си. Но почти всички изследователи, с които разговарях, казаха, че е твърде рано да предлагаме конкретни съвети за храненето, основаващи се на нутригеномика.

Разпространете се в Интернет и ще откриете, че много компании вече правят точно това. „Идентифицирайте вашите наследени генетични вариации и разберете как те влияят на вашето здраве и благополучие“, провъзгласява Sciona, компания, базирана в Денвър, на своя изпълен уебсайт. „Научете дали вариациите в собствения ви геном са свързани с генетичен риск за редица често срещани сложни заболявания“, обещава друг, наречен deCODEme.com, базиран в Исландия.

Повечето от тези директни към потребителите компании използват тестови комплекти за поръчка по пощата, които позволяват на клиентите да вземат проба от собствената си ДНК с тампон на бузата и да ги помолят да попълнят въпросници за диета, упражнения и друго поведение в начина на живот. След това ДНК се анализира за генетични варианти, които са свързани със здравословни проблеми, хранителни предпочитания, спортни постижения и други черти. За да разбера повече, се обадих на Розалин Гил, д-р, молекулярен биолог и основател на Sciona. Компанията, каза ми тя, наскоро публикува проучване, което предполага, че генетичният скрининг и персонализираните съвети за храненето може вече да помогнат на хората да свалят килограми по-успешно.

Изследователи от Националния технически университет в Атина, Гърция, проведоха експеримента с 93 доброволци с наднормено тегло или затлъстяване, които са се опитали и не са успели да отслабнат. На всички в проучването е даден един и същ общ съвет за отслабване - да следват диета в средиземноморски стил, основана на риба и птици, бобови растения, пресни плодове, зеленчуци и пълнозърнести храни. (Освен това бяха помолени да спазват препоръчителна рутинна тренировка.) Освен това 50 от участниците в проучването получиха генетичен тест на Sciona и допълнителни персонализирани съвети за хранене въз основа на резултатите. Например, тези с генна вариация, която затруднява организма да метаболизира фолат, витамин В, свързан с по-нисък риск от сърдечни заболявания и някои видове рак, бяха насърчавани да приемат добавка.

Целта на проучването е да се определи дали генетичният тест на компанията ще помогне да се гарантира, че хората, които спазват диетата, получават адекватни хранителни вещества, докато намаляват калориите, а не дали генетичните тестове ще увеличат загубата на тегло, обясни Гил. И всъщност нито един от персонализираните съвети от генетичните екрани не е свързан със загуба на тегло. Но когато изследователите провериха цифрите, се появи нещо неочаквано. Доброволците, получили генетичен скрининг, отслабнаха повече. След почти една година те понижиха своя ИТМ средно с 5,6%, в сравнение с 2,2% увеличение сред контролните субекти. "Смятаме, че генетичният скрининг може да е насърчил хората да се придържат малко по-отблизо към здравословната диета", каза Гил. "Ако смятате, че препоръките са абсолютно за вас, е много по-вероятно да ги приемете присърце." Това може да е така. Но всеки, който иска над 299 долара или повече за ДНК тест, вероятно ще иска нещо повече от мотивационен тласък.

Тест, предложен от Interleukin Genetics, друга компания за генетичен скрининг директно към потребителя, анализира гени, свързани с възпаление, което се смята за рисков фактор за сърдечни заболявания и други здравословни проблеми. "Ако носите тези варианти, може да успеете да намалите риска чрез диета или хранителна добавка, която намалява възпалението", каза ми Кенет Корнман, доктор на науките, основател на компанията. За да тества тази идея, Interleukin Genetics наскоро си сътрудничи с компания, наречена Nutrilite, за да създаде такава добавка. (Хапчетата включваха шипки, прахообразни боровинки и къпини, екстракт от лоза и други вещества, свързани с намаляване на възпалението.) Седемдесет и девет доброволци, които бяха скринирани с помощта на генетичния тест на компанията приемал хапчета - или плацебо таблетки - дневно в продължение на 12 седмици. След приемането на добавката, някои от тези, които са имали положителен тест за генния вариант, свързан с повишен риск от възпаление, забелязват спад в възпалителните маркери. За тези, които са тествали отрицателно за този вариант на гена обаче, приемането на добавката не е оказало ефект върху нивата на възпаление. С други думи, ДНК тестът идентифицира успешно хората, които ще получат най-голяма полза от приема на добавка.

„Ако инвестирате в хранителни добавки за предотвратяване на хронични заболявания като сърдечни заболявания - каза ми Корнман, - тест като този може да ви помогне да направите най-добрия избор“.

И така, ерата на нутригеномиката вече е настъпила? Зададох въпроса на д-р Джим Капут, който ръководи отдела за персонализирано хранене и медицина на Администрацията по храните и лекарствата. FDA създаде новото подразделение през 2006 г., за да ускори изследванията в хранителната геномика. измери каквато е възбудата, която новото поле генерира. Но когато попитах Капут дали скринингът за нутригеномика е готов за праймтайма, отговорът му ме изненада: „Моето лично мнение? Все още не."

Едно от притесненията му е, че в момента повечето компании тестват само няколко дузини генни варианти. Изследванията вече показват, че стотици, дори хиляди, могат да повлияят на това как диетата влияе на риска от сърдечни заболявания или диабет - а гените, които компаниите днес скринират, може дори да не се окажат толкова важни, след като цялата картина стане по-ясна. "За да изучавате хранителната геномика, трябва да имате добри данни за това какво всъщност ядат хората и трябва да имате добро разбиране за това как работят гените", каза Капут. "Имаме много работа по двете точки." Той ми каза, че част от задачата на новото подразделение е да подобри качеството на данните чрез насърчаване на по-добри проучвания. „След пет години мисля, че ще започнем да имаме солидни данни, от които наистина се нуждаем, за да осмислим връзките. Ще отнеме повече време от това, за да предложим полезни съвети въз основа на наученото.

Етиката на всичко това

Сара Катсанис, изследователски анализатор от Центъра за генетика и публична политика в Университета Джон Хопкинс, се притеснява, че рисковете от комплектите за генетично тестване вкъщи надхвърлят загубата на пари за нещо неподкрепено от твърдата наука. „Заедно с генетичните тестове повечето компании директно към потребителите предоставят и информация и съвети“, обясни тя. Някои фирми ще ви кажат доколко определени генетични вариации увеличават риска от сърдечни заболявания, диабет, дегенерация на макулата или други състояния. Те също така ще ви дадат препоръки как да намалите риска. "Но в момента почти няма федерален надзор върху исковете, които тези компании правят", каза Кацанис. С други думи няма начин да разберем колко надеждни са тези тестове. И тъй като компаниите продават услугите си директно на потребителите, лекарите обикновено не участват в тълкуването на резултатите.

Неотдавна, всъщност, Калифорния забрани генетичния скрининг директно към потребителите, а щатът Ню Йорк изпрати предупредителни писма с аргумента, че тестовете, които предоставят медицинска информация, трябва да бъдат поръчани или поне контролирани от медицински специалист. Съвсем наскоро Калифорния лицензира две компании, които използват вътрешни лекари, за да преглеждат поръчките за теста. Здравните служители там казват, че има вероятност допълнителни компании да спечелят одобрение, докато държавата преглежда техните заявления.

Дори при подходящо медицинско наблюдение има проблем с поверителността. Генетичният скринингов тест съдържа огромно количество информация за вас, включително варианти, които могат да ви изложат на риск от сериозни заболявания. Тъй като директните към потребителите компании не са медицински лица, те не са длъжни да спазват Закона за преносимост и отчетност на здравното осигуряване (HIPAA), въпреки че някои държави могат да имат разпоредби, които помагат за защита на поверителността на потребителите. „Много от тези компании правят всичко възможно, за да защитят поверителността ви“, каза Кацанис. "Но това не е гаранция." Всъщност повечето компании изрично казват на своите уебсайтове, че не могат да гарантират поверителност. Опасността е, че ако резултатите попаднат в грешните ръце, хората с рискове от генетични заболявания могат да страдат от дискриминация на работното място или при кандидатстване за здравно осигуряване. Открих, че няколко сайта предлагат възможност за изпращане по имейл на вашите генетични резултати на приятели и семейство. Колко сигурно е това?

Стивън и аз се заиграхме с идеята да се тестваме. Би било интересно да сравним нашите геноми, за да видим дали се появяват някакви генни вариации, за да обяснят загадката на нашите различни холестеролни числа. Както обещаха някои от уебсайтовете, дори би било забавно. „Опознайте приятелите и семейството си чрез генетика“, заяви компания, наречена 23andMe.com, една от водещите фирми за директни потребители. „Добавете малко вълнение към вашето семейно събиране.“

Но колкото повече мислихме за това, толкова по-малко ентусиазирани станахме. Въпросът за поверителността ни изплаши. Цената - $ 1000 на тест, средно - изглежда не си струва след това, което бях научил. Нямаме нужда от сканиране на геном, за да ни каже, че броят на холестерола на Стивън няма да падне по-ниско, независимо колко повече купи овесени ядки той яде. И когато прегледахме персонализираните препоръки, които много от компаниите предлагат, голяма част от съветите приличаха много на стандартните хранителни насоки.

В крайна сметка, докато изследователите се справят по-добре кои генетични варианти са най-важни и как точно те влияят на здравето, нутригеномиката ще може да предложи много по-конкретни съвети. Засега обаче се съгласихме да се откажем от генетичните тестове и да продължим да се храним така, както винаги. Това очевидно няма да е достатъчно, за да овладее холестерола на Стивън. Но шансовете са, че ни предлага множество други предимства, от по-ниско кръвно налягане до по-малък риск от сърдечни заболявания, диабет и някои форми на рак. Храненето добре поддържа и теглото ни в здравословен диапазон, което впоследствие улеснява поддържането на активност - два важни фактора за предпазване от болести.

И кой знае? Изследванията на нутригеномиката все още могат да открият някаква храна, която е особено мощна за някой със специфичния генотип на Стивън.

Чудя се дали някой не е гледал кълновете на броколи.

Историята на Питър Джарет „Търсенето на диета против стареене“ (ноември/декември 2007 г.) спечели журналистическа награда на фондация „Джеймс Биърд“. Най-новата му книга е Nurse: A World of Care (Emory University Press, 2008).