Genetikai tesztelés és személyre szabott táplálkozás

Hogyan játszanak szerepet génjeink abban, hogy mit kell és mit nem szabad enni? Saját Mark Dr Sarzynskivel (a Genetikai Irányítás genomikai kutatásainak igazgatója) és Scott Thompsonnal (a Genetikai Irányítás vezérigazgatójával) interjút készített a mai dietetikus, és ezzel a kérdéssel foglalkoztak. Az alábbi cikket elolvashatja.

2019. május kiadás
Vol. 21., 5. szám, 36. o

Készen áll-e a főműsoridőben a személyre szabott táplálkozási tanácsadásra?

A személyre szabott tanácsadás régóta az MNT sarokköve. A dietetikusok rendszeresen arra ösztönzik az ügyfeleket, hogy ésszerű étrendet és életmódot váltsanak, ajánlásaikat az ügyfél jelenlegi étrendjére, egészségi állapotára, egészségügyi céljaira, jövedelmére, kulturális és étkezési preferenciáira, egészségügyi műveltségére, változtatási hajlandóságára és egyebekre alapozzák. A genetikai tesztek további információkat nyújthatnak, amelyek alapján személyre szabott ajánlásokat tehetnek.

A súlycsökkenést, az inzulinérzékenységet, a CVD rizikófaktorait és egyebeket vizsgáló kutatási tanulmányok átlagosan a különféle étrendi beavatkozások eredményeit mutatják be, de a válaszban nagy eltérések vannak. Egyes résztvevők válaszadók a beavatkozásra, mások pedig nem levelezők. Miért? Genetikai különbségek magyarázhatják annak egy részét. Az emberi genom 2003-as szekvenálásával lehetőség nyílt arra az elképzelésre, hogy a saját genetikai felépítésén alapuló, életképes és táplálkozási útmutatás biztosítása.

Mi az a táplálkozási genomika?
A táplálkozási genomika magában foglalja a tápanyagok és a gének kölcsönhatásának és expressziójának módjait, hogy felfedje a fenotípusos eredményeket, beleértve a betegség kockázatát is.1 A fogyasztók számára gyakorlati szempontból megpróbálja megválaszolni azt a kérdést, hogy az étrend és a gének hogyan hatnak egymásra.

Az emberi genom körülbelül 3 milliárd bázispárból áll, és ezeknek a bázisoknak csak mintegy 0,1% -a különbözik egyedenként. A genetikai variációk leggyakoribb típusát egyetlen nukleotid polimorfizmusnak (SNP) nevezik, amely egy variáció, amely a nukleotid egyetlen bázispárját, a DNS építőköveit foglalja magában. Például a DNS-szekvencia egy meghatározott pontján az egyén mindkét szülőtől örökölte a citozin-nukleotidot, ami tipikus kockázatot jelent az egészségügyi tulajdonságra. Vagy az adott személy ugyanabban a helyzetben örökölte a timin-nukleotid két példányát, ami nagyobb kockázatot jelenthet. Minden embernek körülbelül 4-5 millió SNP-je van. A legtöbb a géneken kívül fordul elő, de amikor az SNP-k egy génen belül vagy egy gén közelében lévő szabályozási területen fordulnak elő, azok befolyásolhatják a gén működését és közvetlen szerepet játszhatnak a betegségben.2

Géntesztelés
Amikor a dietetikusok vagy más egészségügyi szolgáltatók információkat gyűjtenek az ügyfél elhízásról vagy betegségről szóló családi kórelőzményeiről, a genetikai adatokat következtetés alapján szemlélik. Azonban lehetetlen megismerni a megosztott genetika és a megosztott környezet szerepét. A tényleges génvizsgálat feltárhatja azokat a genetikai variánsokat, amelyek befolyásolják az étrendi összetevők felszívódását, metabolizmusát és felhasználását, valamint azt, hogy az egyéneket elhízás vagy más egészségügyi feltételek fenyegetik-e.

A személyre szabott egészségügyi ellátás iránti növekvő érdeklődés és az ősök iránti kíváncsiság felgyorsult a fogyasztók közvetlen (DTC) genetikai tesztjeinek, valamint a dietetikusok által értelmezett táplálkozással kapcsolatos genetikai tesztek fellendüléséhez. Az elmúlt években a tesztelési technológiák fejlesztése jelentősen csökkentette a genetikai vizsgálatok költségeit és átfutási idejét. "Míg hónapokig tartott több tucat SNP genotipizálása, SNP-k millióit már elég gyorsan genotipizálni lehet" - mondja Scott Thompson, a dallasi genetikai teszteket szolgáltató Genetic Direction operatív igazgató. Szerinte a genotipizálás költségei iparilag csökkentek, és az elmúlt öt évben a Genetic Direction költségei több mint 50% -kal csökkentek. Így a tesztelés több ember számára elérhető. A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ szerint emberek milliói vettek részt a DTC genetikai tesztelésében, hogy megtanulják az ősök adatait, ami gyakran egészül ki az egészségügyi adatokkal.4

A genetikai tesztelő vállalatok számos programot kínálnak a fogyás, a szív egészsége, az atlétikai teljesítmény, a makrotápanyagok és a mikroelemek anyagcseréje és így tovább. A fogyasztók a genetikai tesztekhez közvetlenül hozzáférnek az interneten, a fogyókúrás programokon és a dietetikusokon keresztül.

Hogyan készülnek el a tesztek
Jellemzően a fogyasztó az arcának belsejéből nyál- vagy sejtmintát tesz a tesztelő cég által biztosított csomagba, és elküldi azt a laboratóriumba. A laboratóriumban a DNS-t kivonják a mintából, izolálják és elemzik, hogy meghatározzák a fogyasztó genotípusát egy adott SNP-készletre. Végül a vállalat értelmezi az SNP genotípusokat, és jelentést készít, amely közvetlenül a fogyasztóhoz kerül önértelmezés céljából, vagy a jelentést elküldhetik dietetikusnak vagy fogyókúrás tanácsadónak, hogy megbeszélést folytasson a fogyasztóval.

A jelentés és a hasznos tanácsok tartalma genetikai tesztelő cégenként változik. Az egyik vállalat tesztelhet 45 genetikai markert, míg egy másik 50 vagy csak 30 markert. Ezenkívül mindegyik vállalat más-más markert is megnézhet ugyanarra az egészségügyi tulajdonságra. Például az egyik vállalat megvizsgálhat hét gént annak felmérésére, hogy a szervezet hogyan metabolizálja a zsírt, egy másik pedig többé-kevésbé. Ez eltérésekhez vezethet az egészségügyi tulajdonságok értelmezésében és a későbbi étrendi ajánlásokban. Még akkor is, ha két vállalat ugyanazokat a géneket nézi, saját algoritmusaik eltérően súlyozhatják a géneket, és eltérő ajánlásokat adhatnak.

Mégis nem minden szakértő ért egyet azzal, hogy a DNS-tesztelő vállalatok által rendelkezésre bocsátott tudomány készen áll a széles körű felhasználásra. George P. Patrinos, PhD, a Patrasi Egyetem gyógyszertári tanszékének professzora, Patras, Görögország, valamint az Európai Gyógyszerügynökség CHMP Farmakogenomikai Munkacsoportjának teljes jogú tagja és nemzeti képviselője, Amszterdam, Hollandia, nincs elegendő bizonyíték hogy az étrend néhány genomiális változat panelje alapján egyedivé tehető. Patrinos és társai mintegy 1200 vizsgálat meta-elemzését végezték, amelyekben 38 génváltozatot vontak be, amelyeket kereskedelmi nutigenetikai tesztcégek kínáltak. Arra a következtetésre jutottak, hogy ez a 38 génváltozat nem volt összefüggésben a tápanyagokkal kapcsolatos állapotok, például az elhízás és a cukorbetegség előfordulásával.6 A genetikai tesztelő vállalatok gyakran kihasználják a lakosság genetikai műveltségének hiányát, és drága jelentéssel nem rendelkező jelentéseket nyújtanak számukra - mondja Patrinos.

Timothy Caulfield, LLM, FRSC, FCAHS, kanadai egészségügyi jogi és politikai kutatási elnök, valamint az Alberta Egyetem professzora és jogi kara, valamint az Alberta Egyetem Közegészségügyi Iskolája szintén nyomasztónak találja a táplálkozással kapcsolatos genetikai teszteléssel kapcsolatos kutatásokat. „Számomra az adatok nem elég véglegesek ahhoz, hogy igazolják azt a fajta marketing- és popkulturális zajt, amelyet tapasztalunk. Még közel sem ”- mondja.

Hogyan használják a dietetikusok a genetikai tesztet
A szakértők egyetértenek abban, hogy az orvosoknak teszteket kell rendelniük egy betegség diagnosztizálására vagy kezelésére. A betegség kockázati génjei közvetlenül megjósolják a betegség kialakulásának valószínűségét. Magas behatolású géneknek nevezzük őket, ha nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy a betegség csak a genetikai variáns birtokában alakul ki - magyarázza Ahmed El-Sohemy, PhD, a Torontói Egyetem nutrigenomikai professzora és kanadai kutatási elnöke, valamint alapítója és vezetője a Nutrigenomix Inc. multinacionális genetikai tesztelő cég tudományos tisztje, 35 országban több mint 8000 szakemberrel. A nagy penetrációjú génre példa a BRCA1, amely egy ritka genetikai variáns, nagyon valószínű az emlőrák kialakulása. Szerencsére az ilyen típusú genetikai változatok nem gyakoriak, de "orvos vagy genetikai tanácsadó útmutatását igénylik" - mondja.

A Nutrigenomix, a Genetic Direction és sok más vállalat tipikusan teszteli az alacsony behatolású géneket, és jelentéseket nyújt be ezekről, amelyek olyan gének, amelyek fokozott betegségkockázatra utalnak, vagy módosító gének. A módosító gének befolyásolják az anyagcserét vagy a tápanyagok és a különféle étrendi tényezők, például a koffein, a nátrium és a glutén reakcióját - magyarázza El-Sohemy. Például a CYP1A2 gén kockázati változatának megléte önmagában nem befolyásolja semmilyen állapot ismert kockázatát. „De a kockázati változat megléte azt jelenti, hogy nem hatékony a koffein metabolizálása vagy méregtelenítése. Tehát a CYP1A2 lassú metabolizátora növeli a szívbetegségek kockázatát, ha két csészénél több kávét iszol - teszi hozzá. A kávéfogyasztást és a CVD kockázatát genetikai változatok alapján összekapcsoló kutatások azonban vegyesek.7 Egy másik módosító gén az ACE gén, amely a testet az angiotenzin-konvertáló enzim előállítására irányítja. Azok a személyek, akiknél az ACE gén kockázati változata van, magas nátriumtartalmú étrend esetén a magas vérnyomás kockázatának vannak kitéve.

A dietetikusok különféle körülmények között hajtják végre a genetikai tesztelést. Cindy H. Carroll, MS, RD, LDN, RN, IFNCP, Bedford, Massachusetts, mintegy öt éve használja a genetikai teszteket magángyakorlatában, különféle klinikai területeken, beleértve a súlykezelést is. Gyakran nyújt teszteket a PureGenomics segítségével. Egy érdekes alkalmazás az SNP, amely a súlygyarapodást összeköti a telített zsír bevitelével. "Nem mindenki érzékeny a telített zsírra, súlyát tekintve, de néhány ilyen SNP-s ember" - magyarázza. A magas telített zsírbevitel megtorpanhatja a fogyást akkor is, ha a kalóriabevitel csökken.

Kristin Kirkpatrick, MS, RDN, a Cleveland Clinic Wellness Institute wellness-táplálkozási szolgáltatásainak tanácsadója szerint sok beteg teljesebben elfogadja az étrendi változásokat a genetikai tesztek eredményei alapján. Például más változások mellett az egyik kliens több omega-3 zsírsavat tartalmazott trigliceridekhez kapcsolódó gén alapján és több teljes kiőrlésű gabonát egy olyan gén alapján, amely a 2-es típusú cukorbetegség fokozott kockázatával jár.

Kassandra Gyimesi, az RDN, a denveri székhelyű virtuális gyakorlat Personalized Nutrition Concierges, LLC tulajdonosa, táplálkozással kapcsolatos genetikai vizsgálatokat végez a Nutrigenomix révén. Megjegyzi, hogy az ügyfelek egyedülálló táplálkozási útmutatást szeretnének. Miután megnézte DNS-jelentésének kardiometabolikus eredményeit, egy nemrégiben magas vérnyomásban szenvedő és genetikai családtörténet nélküli kliens motiválta a koffein- és nátrium-bevitel csökkentését. Mind az ügyfél, mind az orvosa eksztázisban volt az eredményekkel kapcsolatban - mondja Gyimesi.

Nanci Guest, PhD, RD, CSCS, aki a Nutrigenomix tudományos tanácsadó testületében dolgozik, genetikai teszteket alkalmaz az ontariói torontói magánrendelőben. A vendég és munkatársai randomizált, kontrollált vizsgálatot végeztek több mint 100 sportoló részvételével. Megállapították, hogy mind a 2 mg/kg, mind a 4 mg/kg koffein javította a 10 km-es kerékpáros időt, de csak azoknál, akiknek a CYP1A2 specifikus genotípusa volt. A megnövekedett koffein nem volt hatással az eltérő genotípussal rendelkező sportolókra, sőt, a harmadik genotípusúaknál is káros volt a teljesítmény. "A CYP1A2 genotípust figyelembe kell venni annak eldöntésekor, hogy egy sportolónak koffeint kell-e használnia az állóképesség növelésére" - magyarázza.

A Nutrisystem egy opcionális genetikai vizsgálati komponenst integrált a fogyás programjába tavaly. Courtney McCormick, MPH, RDN, LDN, a Nutrisystem klinikai kutatási és táplálkozási menedzsere szerint a felmérés adatai azt mutatták, hogy „a 4 étrend szándékosa közül 3 úgy vélte, hogy a genetikai tesztek által nyújtott ismeretek növelik motivációjukat mind a fogyókúra, mind a testmozgás szempontjából”. A Nutrisystem a Genetic Direction céggel együttműködve genetikai alapú jelentést dolgozott ki, amely a súlykezeléssel, az étkezési magatartással, a testmozgásra adott reakcióval, a koffein anyagcserével és a specifikus mikroelemek anyagcseréjével kapcsolatos adatokat tartalmazza.

Legjobb gyakorlatok az RD-k számára
Ami a genetikai tesztek eredményeinek értelmezését illeti az ügyfelek tanácsadásában, fontos, hogy a dietetikusok először jól képzettek legyenek - mondja Martin Kohlmeier, PhD, táplálkozás professzor, az Észak-Karolinai Egyetem Humán Kutatási Alap és Nutrigenetikai Laboratóriumának igazgatója (UNC) Táplálkozási Kutató Intézet. Ahogy vannak árnyalatok a laboratóriumi eredmények megfelelő értelmezésében és a kezelés ajánlásában, gondosan meg kell különböztetni a genetikai tesztek áttekintését és az azokból fakadó útmutatásokat. Tehát a genetikai információk megfelelő felhasználása nem történhet további erőfeszítések és képzés nélkül - teszi hozzá. Mind az UNC Nutrition Research Institute, mind a Nemzetközi Nutrigenetics/Nutrigenomics Társaság képzési programokat kínál az egészségügyi szakemberek számára. A dietetikusoknak a következő útmutatást kell figyelembe venniük:

• Kutassa a genetikai tesztelő céget. Mielőtt a táplálkozással kapcsolatos genetikai teszteket beépítenék gyakorlataikba, a dietetikusoknak meg kell kutatniuk a genetikai tesztelési partnereket. Kezdje azzal, hogy megbizonyosodik arról, hogy a laboratóriumot vagy a CLIA (Clinical Laboratory Improvement Amendments) igazolja, vagy pedig a CAP (American Pathologists College) akkreditálta - mondja Thompson. És ügyeljen arra, hogy mind a tesztelt gének, mind az értékelésekhez használt kutatás nyilvánosan elérhető legyen a jelentésben - teszi hozzá.

• Kerülje az olyan vállalatokat, amelyek megpróbálják diagnosztizálni az ügyfeleket. Kutassa meg a vállalat tudományos tanácsadó testületének hitelesítő adatait és tapasztalatait, és vizsgálja meg a mintajelentést az alaposság és az egyszerű használat érdekében. Néhány vállalat a jelentéseit ajánlásokkal látja el saját márkájú étrend-kiegészítőkkel kapcsolatban, amelyeket egyes dietetikusok hasznosnak találnak, mások azonban összeférhetetlenségnek fogják tekinteni.

• Óvatosan értelmezze a DNS-teszteket. Mascha Davis, MPH, RDN, a Pathway OME-vel dolgozik Los Angeles-i magángyakorlatán. Hangsúlyozza annak megértésének fontosságát, hogy ezek a tesztek nem diagnosztikusak. Csak hajlamokat mutatnak, és ezt az ügyfeleknek meg kell érteniük. Carroll rámutat, hogy a DNS-vizsgálatot a hagyományos értékelési intézkedésekkel és a klinikai megjelenítéssel együtt kell alkalmazni. Például egy gén SNP tápanyaghiányra való hajlam nem vezethet kiegészítőkhöz anélkül, hogy ellenőriznék a tényleges hiányt. De egyes SNP-k segíthetnek megmagyarázni, miért van szükség néhány emberre kiegészítésre - magyarázza. Hasonlóképpen, a genetikai teszteket más bevált stratégiákkal kell kombinálni, például gyógyszerekkel vagy kalóriakontrollal, amint azt jelezték - teszi hozzá Thompson. McCormick javasolja, hogy a DNS-jelentést használja fel a motivációs interjú elindításának lehetőségeként. Tudja meg, milyen területekkel akar kezdeni az ügyfél, és tervezzen meg kisebb viselkedési változásokat - teszi hozzá.

Az ügyfél behozhat egy ismeretlen jelentést egy külső tesztelő vállalattól. Ismerje fel, hogy egyes DTC-tesztelő vállalatok kevés tudomány mögött állnak a jelentések mögött, és az lehet a legjobb, ha az ügyfelet más alapokra terelik a viselkedés megváltoztatásához. Szélsőséges példaként az egyik DNS-jelentés megemlítette a kolinhiány lehetőségét. A felhasználót arra irányították, hogy legalább 550 mg kolint fogyasszon naponta, amely a jelentés szerint napi három csésze nyers lencse vagy három gyorsétterem éttermének elfogyasztásával teljesülhet - a dietetikusok nem valószínű, hogy elkészítik.

További kritikák
Tavaly a DIETFITS (Diet Intervention Examining the Factors Interacting Factors Interacting the Treatment Success) tanulmány azt sugallta, hogy a genotipizálás az ideális makrotápanyagok bevitelének kiválasztásához a fogyáshoz nem működik. A tanulmány nem talált nagyobb súlycsökkenést, amikor a fogyókúrázókat randomizálták a DNS-hez illő étrendjükre vagy a nem megfelelő étrendre. El-Sohemy szerint "Ez a tanulmány nem talált gén-diéta interakciót, mert a kutatók egyszerűen rossz SNP-ket választottak, amelyek egyetlen korábbi tanulmányban sem voltak összefüggésben a fogyással." Ez olyan, mintha a laktáz gént néznénk megjósolni a gluténra adott reakciót - teszi hozzá.

Patrinos hangsúlyozza, hogy a DNS-vizsgálatok során kapott táplálkozási és életmódbeli tanácsok nagy része hasonló vagy azonos az általános egészségügyi útmutatásokkal, például több gyümölcs, zöldség és teljes kiőrlésű gabona fogyasztása és a nátrium-bevitel csökkentése. Senkinek sem kell külön pénzt fizetnie ahhoz, hogy ezt a tanácsot megkapja - mondja. Caulfield szerint "tekintettel arra, hogy a lakosság nagy része nem közelíti meg az alapvető táplálkozási ajánlások teljesítését, abszurdnak tűnik egy csúcstechnológiával foglalkozó réstechnikára összpontosítani, amelyet elsöprő tudomány támaszt alá." Ezenkívül aggódik amiatt, hogy a táplálkozás individualizált megközelítése elmozdítja a szakpolitikai fókuszt azoktól a népességi szintű tevékenységektől, amelyek valós hatással lehetnek.

Függetlenül attól, hogy a szakértők támogatják-e az egészséges emberek táplálkozási tesztjeinek széles körű alkalmazását vagy sem, a kutatók egyetértenek abban, hogy a tudomány továbbra is új meglátásokat fog hozni.

- Jill Weisenberger, MS, RDN, CDE, CHWC, FAND, négy könyv szerzője, köztük Prediabetes: Teljes útmutató. Szabadúszó író, táplálkozási és cukorbetegségügyi tanácsadó az élelmiszeriparban, és magánpraktikája van a virginiai Newport News-ban.

Hivatkozások
1. Camp KM, Trujillo E. A Táplálkozási és Dietetikai Akadémia álláspontja: táplálkozási genomika. J Acad Nutr diéta. 2014; 114 (2): 299-312.

2. Mi az egy nukleotid polimorfizmus (SNP)? Nemzeti Egészségügyi Intézetek, az Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtára, a genetika otthoni referencia weboldala. https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/snp. Frissítve 2019. március 19.

3. Ferguson LR, De Caterina R, Görman U és mtsai. Útmutató és a Nemzetközi Nutrigenetikai/Nutrigenomikai Társaság álláspontja a személyre szabott táplálkozásról: 1. rész - a precíziós táplálkozás területei. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2016; 9 (1): 12-27.

4. Bowen S, Khoury MJ. Gyarapodik a fogyasztói genetikai tesztelés: de milyen előnyökkel és károkkal jár az egyének és a populációk számára? A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok honlapja. https://blogs.cdc.gov/genomics/2018/06/12/consumer-genetic-testing/. Publikálva 2018. június 12-én. Hozzáférés: 2019. február 22.

5. Qi L. Gén-diéta interakció és fogyás. Curr Opin Lipidol. 2014; 25 (1): 27-34.

6. Pavlidis C, Lanara Z, Balasopoulou A, Nebel JC, Katsila T, Patrinos GP. A gének metaanalízise a kereskedelemben kapható nutigenomikai tesztekben az étrend bevitelével és a tápanyagokkal kapcsolatos patológiákkal való összefüggés hiányát jelzi. OMICS. 2015; 19 (9): 512-520.

7. Zhou A, Hyppönen E. Hosszú távú kávéfogyasztás, a koffein-metabolizmus genetikája és a szív- és érrendszeri betegségek kockázata: legfeljebb 347 077 egyén és 8368 eset prospektív elemzése. Am J Clin Nutr. 2019; 109 (3): 509-516.