Нутрігеноміка. Основи.
Чому це важливо?
Нутрігеноміка (також відома як харчова геноміка) загалом визначається як взаємозв'язок між поживними речовинами, харчуванням та експресією генів [1]. Запуск проекту «Геном людини» в 1990-х роках та подальше картографування секвенування ДНК людини відкрили «еру великої науки», започаткувавши знану сьогодні нутрігеноміку [2].
Незважаючи на те, що більша частина ранніх "ажіотажів" навколо нутрігеноміки ще не втілена, поле залишається зароджувальним та швидкоплинним, з потенційним можливістю закласти основи дійсно підходів "персоналізованого харчування", пристосованих для окремих людей [3]. Це також ставить як етичні, так і регулятивні виклики. Існує можливість зловживання персональними даними, на додаток до питання, чи доцільно проводити скринінг на наявність певних генетичних фенотипових схильностей, коли не існує перевіреного «лікування». Тому широкий спектр зацікавлених сторін повинен займатися цією темою - від урядів до дієтологів та дієтологів, лікарів загальної практики до дослідників.
Ось такий гіпотетичний потенціал нутрігеноміки може змінити охорону здоров’я, і в 2003 році довідка Міністерства охорони здоров’я Великобританії прогнозувала, що з поглибленим знанням генетики «лікування, поради щодо способу життя та моніторинг, спрямовані на профілактику захворювань, можуть бути адаптовані відповідно до кожної людини». Створення загальнонаціональних організацій, таких як Європейська організація з нутрігеноміки (NUGO) та Міжнародне товариство з нутрігеноміки та нутригенетики, надалі послужили розширенню інфраструктури та міжнародної співпраці навколо досліджень нутрігеноміки. З огляду на зростаюче глобальне навантаження на неінфекційні хвороби, пов’язані з харчуванням [4], нутрігеноміка може допомогти розробити більш стійкі підходи до стимулювання зміни дієти на рівні популяції, хоча відсутність експериментів на людях залишається перешкодою для перекладу досліджень на політику та практику [5].
Як діє нутрігеноміка?
На додаток до впливу генів на фенотип (тобто фізичного вираження генетичних ознак), гени можуть також реагувати на впливи навколишнього середовища - одним із таких впливів є харчування. До основних поживних речовин належать ті, хто бере участь у одновуглецевому циклі, такі як фолат, холін та вітаміни В2, В6 та В12 та інші, такі як вітамін А, який регулює експресію генів. Більш загальні режими харчування, такі як дієти з високим навантаженням на глікемічний індекс (ГІ), також були пов'язані з експресією генів, наприклад, зв'язок між дієтою з високим ГІ та надмірним поліморфізмом гена Адіпонектину, що сприяє резистентності до інсуліну та діабету II типу.
Нутрігеноміка як область дослідження дуже залежить від недавнього розвитку передових технологій, які дозволяють нам обробляти велику кількість даних, що стосуються варіантів генів. Ці так звані «-омічні» технології: геномна, протеомна, метаболомічна та транскриптомічна, дозволяють нам ідентифікувати та виміряти багато різних типів молекул одночасно. Це важливо з огляду на те, що більшість хронічних захворювань спричинені не моногенними мутаціями (як у випадку з дефіцитом лептину), або окремими генетичними ефектами, що позначаються одним вживанням їжі (наприклад, фенілаланіном та ФКУ), а складною взаємодією дуже великих кількість різних варіантів генів [6].