Hogyan együnk a DNS-ért

Genetikai tesztelés. Személyre szabott vitaminok. DNS-diéták. Ha a nutrigenomika gyorsan fejlődő területe megváltoztatja az étkezést?

Miután több mint három évtizedig éltünk együtt, a párommal, Steven-nel nem voltunk hasonlóbbak. Ugyanazokat az ételeket fogyasztjuk. Ugyanazon menetrend szerint vonulunk ki az edzőterembe. Mindannyian elférnénk egy kis rángatással a farmerben, amelyet az egyetemen viseltünk. Steven beletörődött abba, hogy a konyhánkban rövid időn belül megjelentek minden múló egészségügyi-divatos divat. (Emlékszel a brokkoli csírára?) Szeretem azt gondolni, hogy a legjobb választás megakadt a hengerelt zab, az alacsony zsírtartalmú joghurt, a diófélék, a tányérok tetején, zöldségek színes keverékével, egy darab étcsokoládé desszertként. A koleszterinszintünknek tökéletesnek kell lennie. Egy közelmúltbeli orvoslátogatáson az enyém olyan jó volt, hogy még az orvos is lenyűgözött.

Steven mélyen a veszélyzónában lapult.

- Gének - magyarázta szellemesen az orvos, amikor Steven az egész igazságtalanságát kifogásolta. Aztán Steven receptet írt egy koleszterinszint-csökkentő gyógyszerre.

Talán mégsem vagyunk annyira egyformák. Steven "rossz" génjei megátkozták-e magas koleszterinszinttel, annak ellenére, hogy a legegészségesebb étrendet követték? És a "jó" gének azt jelentették-e, hogy ha úgy döntöttem, örülhetek a gyorsételeknek, és továbbra is egészséges maradhatok? Mi a helyzet az egyes élelmiszerek hatásával? Különböző étrendeket kellene követnünk, kevesebbet neki, többet nekem?

Kérdéseim a táplálkozási genomika (más néven a nutrigenomika) feltörekvő tudományához, a gének és az étrend közötti kölcsönhatások tanulmányozásához vezettek. A legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy a DNS és az étrend kölcsönhatása erőteljesen befolyásolhatja azt, hogy mit szeretünk enni (keserű zöldségek vagy édességek), miért hízik el mások, mások maradnak soványak, miért alakul ki egyeseknél a cukorbetegség, másoknál miért, miért Bizonyos embereket a kávé elfogyaszt, mások pedig nem érintettek - és igen, miért két ugyanazon étrendet követõ ember ellentétes végletekben koleszterinszintet érhet el. Már több mint 30 vállalat kínál valamilyen genetikai szűrést és személyre szabott táplálkozási tanácsokat. Stevennek és nekem el kell végeznünk egy ilyen tesztet, amely általában magában foglalja a DNS-t, és néhány kérdőívet kitölt? Mielőtt tesztenként 300 dollár és 2500 dollár közötti értéket szórtam volna ki, úgy döntöttem, hogy még ásni fogok.

Mint az édesség? Nagyszüleidet hibáztasd

2002-ben az Emberi Genom Projekt egy fantasztikus vállalkozást hajtott végre: az első átfogó térkép a gének tízezreiről, a DNS apró darabjairól, amelyek emberré tesznek minket. Bármennyire is torony volt ez az eredmény, még fontosabb lehet az, amit a kutatók az elmúlt években felfedeztek. Bár mindannyiunknak nagyon hasonló génjei vannak, több százezer apró különbség létezik. Ezek a genetikai variációk - amelyeket a tudósok egyetlen nukleotid polimorfizmusnak vagy SNP-nek neveznek - mindannyiunkat különféle módon, mindenféle módon egyedivé tesznek, beleértve azt is, hogy testünk hogyan reagál a különféle ételekre. Például az egyik május, amelyet ez év májusában fedeztek fel, stimulálni kívánja az édes ételek fogyasztását. A gén egy bizonyos formájával rendelkező emberek folyamatosan több cukrot és édes ételeket és italokat fogyasztanak, mint azok, amelyek valamivel másabbak.

Ennek az "édesszájú génnek" a felfedezése segíthet-e megmagyarázni, hogy egyes emberek miért válnak túlsúlyossá? "Könnyű csak azt mondani, hogy az emberek elhíznak, mert túl sokat esznek" - mondta David M. Mutch, Ph.D., amikor becsengettem az irodájába az INSERM-hez, a Francia Egészségügyi és Orvosi Kutatóintézethez. Párizs. - De ennél sokkal bonyolultabb.

Amikor elértem Mutchot, azt tervezte, hogy visszatér Kanadába, ahol felnőtt, hogy táplálkozási genomikai kutatócsoportot indítson az ontariói Guelphi Egyetemen - az egyik ilyen tucatnyi csoport világszerte létrejön.

"A számok meglehetősen megdöbbentőek: világszerte 1 milliárd ember túlsúlyos, és közülük 300 millió elhízott" - mondta. "A probléma terjed, és eddig nem tudtunk sokat tenni annak megakadályozására. A remény az, hogy a táplálkozási genomika segíthet megmagyarázni, hogy egyes populációk miért hajlamosak különösen az elhízásra, és talán jobb módszereket kínálnak a megelőzésére vagy kezelésére. "

Több mint két évtizede a kutatók arra tippeltek, hogy az úgynevezett "takarékos gének" miatt egyesek nagyobb valószínűséggel hízhatnak fel, mint mások. Az uralkodó elmélet szerint bizonyos populációk a gyakori éhínségek idején fejlődtek ki, hogy olyan gének legyenek, amelyek különösen takarékosak, és minden extra kalóriát energiát testzsír formájában tárolnak. Ezek a takarékos gének életmentőek, ha kevés az élelmiszer. Ha az étel bőséges, növelheti egyesek elhízás kockázatát. A mexikói Pima-indiánok például soványak és nagyon csekély a cukorbetegség kockázata, ha továbbra is a hagyományos étrendet fogyasztják, amely babban, magvakban és teljes kiőrlésű gabonákban bővelkedik. De amikor a pima-indiánok az Egyesült Államok délnyugati részébe költöztek, ahol a gyorséttermek felvirágzanak, gyorsan kivételesen magas elhízás és cukorbetegség miatt szenvedtek.

Valójában egy új kutatás azt sugallja, hogy a rossz étrend súlygyarapodáshoz vezető szintje részben a specifikus génektől függ. Tavaly a Framingham Heart Study adatai, amelyek kétezer embert ezrek nyomon követtek a massachusettsi Framingham városában, egy olyan génváltozatot tártak fel, amely az ezt hordozó embereket különösen fogékonnyá teszi a súlygyarapodásra, amikor magas zsírtartalmú étrendet fogyasztanak.

De ez sokkal bonyolultabb, mint csak egy gén azonosítása az elhízási járvány megértése és megoldása érdekében. "Eddig több mint 300 olyan gént azonosítottunk, amelyek befolyásolják a testsúlyt és a testzsírt" - magyarázta Mutch. Néhány befolyásolja az étvágyat és a jóllakottságot. Mások úgy tűnik, hogy befolyásolják, hogy az emberek mennyire hatékonyan égetik el a zsírt energia érdekében.

Az anyagcserém, az anyagcseréd

A kutatók még mindig messze vannak az összkép megértésétől. De a nutrigenomika számos zavaró rejtélyt kezd megmagyarázni. Fontolja meg a kávét. Számos tanulmány bizonyítja, hogy a java fogyasztása csökkenti a szívbetegségek kockázatát, valószínűleg az antioxidánsok és a kávébabban található más hasznos vegyületek következtében. Néhány tanulmány azonban azt mutatja, hogy a nehéz kávéfogyasztóknál az átlagosnál nagyobb a szívbetegség kockázata, így a tudósok megvakargatják a fejüket. A Nutrigenomics magyarázatot javasol. A koffein lassú anyagcseréjét okozó genetikai változattal rendelkező embereknél a stimuláns a szokásosnál hosszabb ideig ragaszkodik a véráramban, ahol megzavarhatja a normális szívritmust és növelheti a vérnyomást, elsöprő előnyökkel járva. A gyors metabolizálók viszont gyorsan kitisztítják a koffeint a véráramukból, de mégis élvezik az előnyöket.

A 2-es típusú cukorbetegség egy másik példát kínál. Számos tanulmány azt sugallja, hogy túl sok cukrot és finomított szénhidrátokat fogyasztanak - a vércukorszint nagy megugrása miatt - 2-es típusú cukorbetegséghez vezethet. De amikor a kutatók nagy alanycsoportokra tekintenek, nem derül ki egyértelmű kapcsolat. Ennek oka lehet, hogy csak néhány ember genetikailag érzékeny ezeknek az ételeknek a vércukorszintre gyakorolt hatásaira.

Amikor a kutatók nagy tanulmányokat végeznek és összegyűjtik az adatokat, úgy kezelve az összes alanyot, mintha genetikailag hasonlítanának egymásra, az ilyen különbségek általában eltévednek az átlagokban. Ráadásul a legtöbb diétás ajánlás ilyen tanulmányokon alapul. Tehát a tanács az emberek többségénél működhet, de nem mindenkinél. "Az étrendi ajánlások a nagy populációk átlagán alapulnak" - mondja Jose Ordovas, Ph.D., aki a bostoni Tufts Egyetem Táplálkozási és Genomikai Laboratóriumát irányítja, és több kutatást publikált az étrendről és a gének kölcsönhatásairól, mint szinte bárki a területen. "Amit a táplálkozási genomika tanít, nincs egy mindenki számára megfelelő étrend."

Az ideális szívbetegség-megelőző étrend jelentősen eltérhet a különböző emberek között - mondja Ordovas, aki a koleszterin biokémiáját tanulmányozta, mielőtt "belekötött" a genetikai kutatásba, miután részt vett egy American Heart Association szemináriumon a témáról 1983-ban. Előzetes kutatások szerint hogy egyesek az alacsony zsírtartalmú étrend követésével csökkentik a szívbetegség kockázatát a legjelentősebben; mások jobban teljesítenek magasabb zsírtartalmú étrenden (feltételezve, hogy egészséges zsírokat választanak). Hasonlóképpen, a tanulmányok azt mutatják, hogy egyesek alacsony zsírtartalmú és magas szénhidráttartalmú kezelési módokon leadnak fontokat; mások úgy tűnik, hogy a legalacsonyabb szénhidráttartalmú, magasabb zsírtartalmú kezeléseknél járnak. A genetikai szűrés végül képes lehet pontosan meghatározni, hogy ki kicsoda, lehetővé téve az orvosok számára, hogy személyre szabott tanácsokat nyújtsanak.

És mi van a rejtélyrel a saját tetőm alatt? Meg tudja magyarázni a nutrigenomika, miért reagál egyes emberek koleszterinszintje az egészséges étrendre, mások miért nem? Itt is rengeteg nyom található. A tudósok felfedeztek egy olyan génváltozatot, amely úgy tűnik, hogy növeli a többszörösen telítetlen zsírok egészségre gyakorolt előnyeit, például nagyobb lökést ad a jó koleszterinszintnek, ha növényi olajokban gazdag étrendet fogyasztanak. Úgy tűnik, hogy egy másik a rossz koleszterinszint szárnyalását valószínűsíti, ha az emberek zsírtartalmú étrendet fogyasztanak. "Különösen fontosnak tűnnek az APOE nevű gén variánsai, amelyek szabályozzák a koleszterin anyagcserét" - mondta nekem Ordovas. Az egy genetikai mintázatú emberek nagy koleszterinszint-csökkenést tapasztalnak, amikor egészségesebb étrendre váltanak. A kissé eltérő mintázatúak szinte egyáltalán nem részesülnek előnyökben.

Tesztelni vagy nem tesztelni?

Az Ordovas által leírtakhoz hasonló eredmények valamikor lehetővé tehetik az orvosok számára, hogy előre tudják, ki tudja egészségesebb étrenddel szabályozni a koleszterinszintjüket, és akiknek, Stevenhez hasonlóan, gyógyszerekre is szükségük lesz számuk kordában tartásához. De szinte az összes kutató, akivel beszéltem, azt mondta, hogy túl korai volt a táplálkozási tanácsadás táplálkozási tanácsadás alapján.

Habár böngészi az internetet, és rengeteg olyan céget talál, amelyek már éppen ezt csinálják. "Azonosítsa az öröklött genetikai variációkat, és értse meg, hogyan befolyásolják az Ön egészségét és jólétét" - hirdeti Sciona, a denveri székhelyű vállalat a fröccsenő weboldalán. "Tudja meg, hogy a saját genomjának variációi összefüggenek-e számos gyakori komplex betegség genetikai kockázatával" - ígéri egy másik, az izlandi székhelyű, deCODEme.com.

Ezen közvetlen fogyasztóknak szánt vállalatok többsége postai rendelési tesztkészleteket használ, amelyek lehetővé teszik az ügyfelek számára, hogy egy saját pofájukkal mintát gyűjtsenek saját DNS -ükből, és kérdőíveket töltsenek ki, amelyek az étrendről, a testmozgásról és más életmódbeli viselkedésről kérdeznek. Ezután elemzik a DNS-t olyan genetikai változatok tekintetében, amelyek összefüggésbe hozhatók egészségügyi problémákkal, étkezési preferenciákkal, sportteljesítményekkel és egyéb tulajdonságokkal. További információkért felhívtam Ph.D. Rosalynn Gill molekuláris biológust és a Sciona alapítóját. A cég - közölte velem - nemrég publikált egy tanulmányt, amely azt sugallja, hogy a genetikai szűrés és a személyre szabott táplálkozási tanácsok már segíthetnek az embereknek a sikeresebb kilók leadásában.

A görögországi Athén Nemzeti Műszaki Egyetem kutatói 93 túlsúlyos vagy elhízott önkéntessel végeztek kísérletet, akik megpróbálták lefogyni. A vizsgálatban résztvevők mindenkinek ugyanazokat az általános fogyókúrás tanácsokat kapták, hogy hal és baromfi, hüvelyesek, friss gyümölcs, zöldség és teljes kiőrlésű gabona alapú mediterrán stílusú étrendet kövessenek. (Ezenkívül felkérték őket, hogy tartsák be az ajánlott testmozgási rutint.) Ezenkívül a vizsgálat résztvevői közül 50 részesült Sciona genetikai tesztjében és az eredmények alapján további személyre szabott táplálkozási tanácsokban. Például azokat, akiknek olyan génvariációja van, amely megnehezíti a szervezet számára a folát, a B-vitamin metabolizálását, amely alacsonyabb kockázattal jár a szívbetegségek és egyes rákos megbetegedések esetén, arra ösztönözték, hogy vegyenek be kiegészítést.

A tanulmány célja annak meghatározása volt, hogy a vállalat genetikai tesztje segít-e abban, hogy a fogyókúrázók megfelelő tápanyaghoz jussanak, miközben csökkentik a kalóriákat, és nem az, hogy a genetikai tesztek fokozzák-e a fogyást - magyarázta Gill. És valójában a genetikai szűrők személyre szabott tanácsai közül egyik sem kapcsolódik a fogyáshoz. De amikor a kutatók lefuttatták a számokat, valami váratlan felbukkant. A genetikai szűrést végző önkéntesek nagyobb súlyt vesztettek. Közel egy év után átlagosan 5,6 százalékkal csökkentették BMI-jüket, szemben a kontrollalanyok 2,2 százalékos növekedésével. "Úgy gondoljuk, hogy a genetikai szűrés arra ösztönözhette az embereket, hogy kicsit jobban ragaszkodjanak az egészséges étrendhez" - mondta Gill. "Ha úgy gondolja, hogy az ajánlások teljesen rólad szólnak, akkor sokkal valószínűbb, hogy a szívedbe veszed őket." Az lehet. De bárki, aki meghaladja a 299 dollárt vagy annál többet egy DNS-tesztért, valószínűleg nem csupán motivációs lendületet akar.

Az Interleukin Genetics, egy másik, közvetlenül a fogyasztóknak szánt genetikai szűrővállalkozás által kínált teszt elemzi a gyulladáshoz kapcsolódó géneket, amelyről úgy gondolják, hogy ez a szívbetegségek és más egészségügyi problémák kockázati tényezője. "Ha ezeket a változatokat hordozza, akkor étrend vagy táplálékkiegészítő segítségével csökkentheti a kockázatát a gyulladást csökkentő táplálékkiegészítők révén" - mondta nekem a társaság alapítója, Ph.D. Kenneth Kornman. Ennek az ötletnek a tesztelésére az Interleukin Genetics a közelmúltban együttműködött a Nutrilite nevű céggel egy ilyen kiegészítő létrehozása érdekében. (A tabletták között csipkebogyó, áfonya és szederpor, szőlőtőkivonat és egyéb gyulladáscsökkentő anyagok voltak.) Hetvenkilenc önkéntest, akiket a cég genetikai tesztje alapján szűrtek át. 12 hétig naponta szedett tablettákat vagy placebo tablettákat. A kiegészítés bevétele után néhányan, akiknek a gyulladás megnövekedett kockázatához kapcsolódó génváltozata pozitív volt, a gyulladásos markerek csökkenését látták. Azok számára, akiknek a génváltozata negatívnak bizonyult, a kiegészítés szedése nem volt hatással a gyulladás szintjére. Más szavakkal, a DNS-teszt sikeresen azonosította azokat az embereket, akiknek a legnagyobb haszna származna a kiegészítés szedéséből.

"Ha étrend-kiegészítőkbe fektet be olyan krónikus betegségek megelőzésére, mint a szívbetegség" - mondta nekem Kornman, "egy ilyen teszt segíthet a legjobb választásban."

Tehát elérkezett-e már a nutrigenomika korszaka? Ezt a kérdést feltettem Jim Kaputnak, Ph.D.-nek, aki az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal személyre szabott táplálkozási és orvosi osztályát irányítja. Az FDA 2006-ban létrehozta az új részleget a táplálkozási genomika kutatásának elősegítése érdekében. Létezése ugyanolyan jó mérje meg, hogy mennyi izgalmat váltott ki az új terület. De amikor azt kérdeztem Kaputól, hogy a táplálkozási szűrés készen áll-e a főműsoridőre, válasza meglepett: "A személyes véleményem? Még nem."

Egyik gondja, hogy a legtöbb vállalat jelenleg csak néhány tucat génváltozatot tesztel. A kutatások már azt mutatják, hogy több száz, akár ezren is befolyásolhatják, hogy az étrend hogyan befolyásolja a szívbetegség vagy a cukorbetegség kockázatát, és azok a gének, amelyeket a cégek ma kiszűrnek, nem is bizonyulhatnak annyira fontosnak, ha az egész kép tisztább lesz. "A táplálkozási genomika tanulmányozásához jó adatokkal kell rendelkeznie arról, hogy az emberek valójában mit esznek, és jól kell értenie a gének működését" - mondta Kaput. - Mindkét szempontból rengeteg munkánk van. Az új részleg feladata - mondta nekem - az adatok minőségének javítása jobb tanulmányok ösztönzésével. "Öt év múlva azt gondolom, hogy olyan szilárd adatokkal rendelkezünk, amelyekre valóban szükségünk van a kapcsolatok értelmezéséhez. Ennél tovább tart hasznos tanácsokat adni a tanultak alapján.

Az egész etikája

Sara Katsanis, a Johns Hopkins Egyetem Genetikai és Közpolitikai Központjának elemzője aggódik amiatt, hogy az otthoni genetikai tesztkészletek kockázatai túlmutatnak azon, hogy pénzt pazaroljanak valamire, amelyet a kemény tudomány nem támaszt alá. "A genetikai tesztekkel együtt a legtöbb, közvetlenül a fogyasztóknak szánt cég is információkat és tanácsokat ad ki" - magyarázta. Egyes cégek megmondják, hogy bizonyos genetikai variációk mennyivel növelik a szívbetegségek, a cukorbetegség, a makula degeneráció vagy más állapotok kockázatát. Emellett ajánlásokat is adnak a kockázat csökkentésére. "De jelenleg szinte nincs szövetségi felügyelet azoknak az állításoknak, amelyeket ezek a vállalatok állítanak" - mondta Katsanis. Más szóval nem lehet tudni, mennyire megbízhatóak ezek a tesztek. És mivel a vállalatok közvetlenül a fogyasztóknak adják el szolgáltatásaikat, az orvosok általában nem vesznek részt az eredmények értelmezésében.

Nem is olyan régen Kalifornia megtiltotta a közvetlen fogyasztói genetikai szűrést, New York állam pedig figyelmeztető leveleket küldött ki, azzal érvelve, hogy az orvosi információkat nyújtó vizsgálatokat egy egészségügyi szakembernek kell elrendelnie vagy legalábbis felügyelnie kell. Újabban Kalifornia két olyan céget engedélyezett, amelyek házon belüli orvosokat használnak a teszt megrendelésének felülvizsgálatára. Az ottani egészségügyi tisztviselők szerint további cégek valószínűleg elnyerik a jóváhagyást, mivel az állam felülvizsgálja kérelmeiket.

Megfelelő orvosi felügyelet mellett is ott van a magánélet kérdése. A genetikai szűrővizsgálat hatalmas mennyiségű információt tartalmaz rólad, beleértve azokat a változatokat is, amelyek súlyos betegségek kockázatát jelenthetik. Mivel a közvetlenül a fogyasztókat fogyasztó társaságok nem egészségügyi intézmények, nem kötelesek betartani az egészségbiztosítás hordozhatóságáról és elszámoltathatóságáról szóló törvényt (HIPAA), bár egyes államokban rendelkezhetnek olyan előírások, amelyek elősegítik a fogyasztók magánéletének védelmét. "Sok ilyen vállalat mindent megtesz a magánéletének védelme érdekében" - mondta Katsanis. - De ez nem garancia. Valójában a legtöbb vállalat kifejezetten azt mondja honlapján, hogy nem tudja garantálni a magánélet védelmét. A veszély az, hogy ha az eredmények rossz kezekbe kerülnek, akkor a genetikai betegségben szenvedő emberek diszkriminációt szenvedhetnek a munkahelyen vagy az egészségbiztosítás igénylésekor. Számos webhely kínál lehetőséget a genetikai eredmények e-mailben történő elküldésére a barátok és a család számára. Mennyire biztonságos ez?

Steven és én eljátszottunk azzal a gondolattal, hogy teszteljük magunkat. Érdekes lenne összehasonlítani genomjainkat, megnézni, hogy felbukkant-e valamilyen génvariáció, hogy megmagyarázza a különböző koleszterinszám rejtélyét. Ahogy néhány weboldal ígérte, még szórakoztató is lenne. "Ismerje meg barátait és családját a genetika révén" - jelentette ki a 23andMe.com nevű cég, az egyik vezető közvetlen fogyasztói cég. - Adjon némi izgalmat a családtalálkozójához.

De minél többet gondolkodtunk rajta, annál kevésbé lelkesek lettünk. A magánélet kérdése megrázott minket. Ára - tesztenként átlagosan 1000 dollár - nem tűnt érdemesnek a tanultak után. Nincs szükségünk genomvizsgálatra, hogy elmondhassuk, hogy Steven koleszterinszáma nem csökken alacsonyabb, függetlenül attól, hogy hány tál zabpehelyet eszik. És amikor áttekintettük a sok vállalat által kínált személyre szabott ajánlásokat, a tanácsok nagy része hasonlított a szokásos táplálkozási útmutatásokra.

Végül, ahogy a kutatók jobban kezelik, hogy mely genetikai változatok a legfontosabbak, és pontosan hogyan befolyásolják az egészséget, a táplálkozás sokkal specifikusabb tanácsokat tud majd felajánlani. Egyelőre azonban megállapodtunk abban, hogy lemondunk a genetikai tesztelésről, és úgy étkezünk, ahogy mindig. Ez egyértelműen nem lesz elegendő Steven koleszterinszintjének visszaszorításához. De az esély, hogy rengeteg más előnyt kínál számunkra, az alacsonyabb vérnyomástól a szívbetegségek, a cukorbetegség és a rák bizonyos formáinak kisebb kockázatáig. A jól táplálkozás a testsúlyunkat is egészséges tartományban tartja, ami később megkönnyíti az aktív maradást - két fontos tényező a betegség elhárításában.

És ki tudja? A nutrigenomikai kutatások még előállíthatnak olyan ételeket, amelyek különösen erősek azok számára, akik Steven sajátos genotípusával rendelkeznek.

Kíváncsi vagyok, vajon nézett-e valaki brokkolacsírát?.

Peter Jaret "Az öregedésgátló étrend keresése" című története (2007. november/december) elnyerte a James Beard Foundation újságírói díját. Legutóbbi könyve: Nővér: A gondozás világa (Emory University Press, 2008).