Tipy na výživu z génového laboratória NZZ

Nutrigenomika, oblasť výskumu medzi genetikou, vedou o výžive a priemyselnými záujmami, propaguje stravu šitú na mieru jednotlivcovi. Pri správnom zložení potravy by sa malo zabrániť genetickým chorobám. Ambiciózny projekt je stále na začiatku.

Procedúra je pre hosťa nová: Predtým, ako sa bude venovať menu, požiada ho, aby si vysmrkol nos do špeciálnej vreckovky, ktorá je zabalená vo fólii vedľa jeho prestierania. Servírka pinzetou prenesie papier do nádoby na vzorky. V laboratórnom výklenku v kuchyni sa hľadajú bunky sliznice priľnuté k vreckovke, aby sa našli špecifické sekvencie DNA, ktoré súvisia so zdravotnými rizikami spojenými so stravou. Po niekoľkých minútach je výsledok testu k dispozícii spolu s návrhom pre rôzne ponuky. Týmto spôsobom získa hosť jedlo, ktoré zohľadňuje nielen jeho chuť, ale aj jeho genetické pozadie - a teda aj zdravie.

Procedúra je pre hosťa nová: Predtým, ako sa bude venovať menu, požiada ho, aby si vysmrkol nos do špeciálnej vreckovky, ktorá je zabalená vo fólii vedľa jeho prestierania. Servírka pinzetou prenesie papier do nádoby na vzorky. V laboratórnom výklenku v kuchyni sa hľadajú bunky sliznice priľnuté k vreckovke, aby sa našli špecifické sekvencie DNA, ktoré súvisia so zdravotnými rizikami spojenými so stravou. Po niekoľkých minútach je výsledok testu k dispozícii spolu s návrhom pre rôzne ponuky. Takto získa hosť jedlo, ktoré zohľadňuje nielen jeho chuť, ale aj jeho genetické pozadie - a teda aj zdravie.

Ochrana pred chorobami

Budúca hudba? Áno - ale možno nie nadlho, ak si nájde cestu nové odvetvie, v ktorom sa zmiešajú molekulárna genetika, veda o výžive, zdravotné poradenstvo a potravinársky priemysel. Dizajnérske diéty, návrhy jedál šité na mieru jednotlivcovi, ktoré ich majú chrániť pred rakovinou, cukrovkou alebo inými civilizačnými chorobami, sú už v USA v móde. Asi tucet laboratórií pre gény ponúka na tento účel testy DNA. Analýza spolu s individuálnym stravovacím plánom stojí 300 až 600 dolárov.

Zákazník dostane od spoločnosti tampón na odstránenie niektorých buniek sliznice z jeho úst, ako aj prepravnú hadičku. Zároveň dostane dotazník o jeho stravovacích návykoch a rizikových faktoroch, ako je fajčenie alebo nedostatok pohybu. Potom zašle vyplnený dotazník spolu s biologickým materiálom do genetického laboratória, kde si môže vybrať medzi dobre znejúcimi ponukami ako „Zdravie a DNA“ a „Diéta DNA“. Po dvoch týždňoch obdrží analýzu DNA a stravovací plán. Zatiaľ čo niektoré spoločnosti ponúkajú svoje služby iba cez internet, iné využívajú reťazce drogérií na prilákanie zákazníkov. Nové laboratórne testy sa však predávajú aj v kanceláriách a na klinikách lekárov.

Skeptici by mali presvedčiť aj plné sľuby. „Už nemusíte hádať,“ hovorí spoločnosť The DNA Diet, „zisťujeme, ktoré potraviny sú pre vás dobré a ktoré naopak zlé.“ A ak tento argument nie je presvedčivý, ďalšie nájdete v kníhkupectve za rohom: „Feed Your Genes Right“ je názov knihy samozvaného odborníka Jacka Challema, ktorá vyšla v marci a chráni svoje vedomosti pod menom „The Nutrition ReporterTM“.

Základ pre diagnostický boom poskytujú pokroky v disciplíne, ktorá doteraz viedla k tienistej existencii v medicíne: nutričnej fyziológie. Identifikáciou génov, ktoré riadia dôležité metabolické procesy a podieľajú sa na chorobách, ako je cukrovka, artérioskleróza alebo rakovina, sa stali neznáme vzťahy na molekulárnej úrovni pochopiteľné a bolo možné overiť hypotézy o vývoji ochorenia. Už asi päť rokov sa nutričná genetika alebo nutrigenomika snaží vniesť svetlo do pohraničia medzi molekulárnou biológiou, genetikou a klasickou výživovou vedou a v tomto procese objavuje fascinujúce nové súvislosti v čoraz kratších intervaloch. Podľa nového výskumného zariadenia by malo byť z dlhodobého hľadiska možné prispôsobiť výživové poradenstvo individuálnym genetickým vlastnostiam človeka.

Vplyv na genetický materiál

Definované chemické zložky v potravinách ovplyvňujú genetický materiál priamym alebo nepriamym zapínaním a vypínaním určitých génov alebo zmenou génovej sekvencie v kľúčových pozíciách. Z toho vyplýva, že v závislosti na genetickom dedičstve (genotype) človeka môžu určité zložky potravy predstavovať riziko pre vývoj alebo závažnosť chorôb, ktoré sú zvyčajne chronické. Ak je to tak - a teraz o tom existujú rôzne dôkazy -, cieľová zmena stravovania by mala tiež znížiť individuálne riziko ochorenia. Namiesto známych všeobecných odporúčaní ako „Jedzte veľa zeleniny a ovocia, vyhýbajte sa tučným jedlám“ by každý mal mať jedného dňa svoj vlastný individuálny stravovací plán.

Vzťahy medzi variantmi v géne pre enzým manganistan superoxiddismutáza (MnSOD) boli dobre preskúmané. Tento proteín neutralizuje agresívne kyslíkové radikály vo vnútri bunky. Ak je však molekula valínu v aminokyselinovej sekvencii nahradená alanínom, funkčnosť enzýmu sa zmení s vážnymi následkami. Ženy s týmto variantom proteínu majú štvornásobne vyššie riziko vzniku rakoviny prsníka. Riziko sa však dá znížiť, ak tieto ženy budú jesť veľa zeleniny a ovocia, teda potravín, ktoré sú bohaté na ďalšie „detoxikačné látky“. To isté platí pre alanínový variant tohto enzýmu a riziko rakoviny prostaty u mužov. V jednej štúdii pravidelná konzumácia potravín obsahujúcich selén znížila riziko desaťkrát.

Genetici v oblasti výživy hodnotia tieto výsledky vo svojej výskumnej stratégii ako výsledky „dôkazu princípu princípu“: Keď sa ukáže, že princíp je správny, je možné v následných štúdiách skontrolovať účinok veľmi špecifických diét zložených podľa výživových kritérií pre jednotlivé alebo kombinované variácie génov. Takéto štúdie sú mimoriadne časovo náročné a musia zahŕňať desiatky alebo stovky tisíc jednotlivcov, aby bolo možné odfiltrovať početné ovplyvňujúce faktory, ktoré nemajú nič spoločné s genetickým zložením človeka. V poslednom kroku by sa potom mohli vyvinúť skutočné návrhárske diéty pre ľudí s určitými genetickými rizikovými faktormi.

Doteraz je známe, že ďalších päť detoxikačných enzýmov chráni telo pred chorobami. Je napríklad známe, že mutácia enzýmu glutatión S-transferáza zvyšuje riziko rôznych druhov rakoviny. Telo potrebuje tento enzým najmä vtedy, keď sa konzumuje veľké množstvo pečeného mäsa. Tak vznikajú nitrozamíny a ďalšie karcinogénne látky, ktoré môžu poškodiť genetický materiál. Glutatión-S-transferáza neutralizuje toxické biochemické látky a tým bráni rozvoju rakoviny. Ak enzým nie je dostatočne účinný v dôsledku mutácie, je možné dúfať, že zvýšené riziko rakoviny sa dá znížiť zmenou stravovacích návykov.

Štátne financovanie

Iná situácia je v prípade takzvaných mikroživín, medzi ktoré patrí aj kyselina listová. Nedostatok tejto látky vždy vedie k poškodeniu genetického materiálu, keď sa dvojitá špirála DNA čiastočne rozštiepi, aby sa odpísali časti kódu. Jednotlivé vlákna sa potom v určitých bodoch zlomia, čo vedie k zmenám v štruktúre príslušného chromozómu. Dostatočný príjem kyseliny listovej - pri určitých genetických poruchách, ktorých je potrebné zvyšovať - neumožňuje vznik tohto vážneho poškodenia genetického materiálu. Epidemiologické štúdie naznačujú, že strava s nízkym obsahom zeleniny a ovocia - a teda s nízkym príjmom kyseliny listovej a ďalších mikroživín - zvyšuje riziko rôznych druhov rakoviny.

Ešte komplikovanejší je vzťah medzi stravou a biochemickými mechanizmami, ktoré stimulujú alebo spomaľujú zápalové reakcie v tele, kontrolujú využitie sacharidov (a tým ovplyvňujú dennú produkciu inzulínu) alebo na transport, odbúravanie a novú tvorbu tukov. sú zodpovední. Vo väčšine doteraz vykonaných nutričných genetických štúdií sa skúmala iba interakcia medzi konkrétnou stravou a jedným génom: výrazne zjednodušená modelová situácia, ktorá umožňuje iba obmedzený pohľad na zložité vzťahy. Štúdie, ktoré analyzujú niekoľko genetických rizikových faktorov (viac ako 200 génov sa môže podieľať len na kardiovaskulárnych ochoreniach) a rôzne stravovacie návyky sú však zriedkavé.

Politici tiež uznali význam nutričnej genetiky pre prevenciu chorôb. Vláda USA financuje zo 6,5 milióna dolárov národné centrum excelentnosti v oblasti nutričnej genomiky v Davise v Kalifornii. EÚ na obdobie šiestich rokov sprístupnila 23 miliónov eur na výskum v oblasti Nutrigenomiky. Za tieto peniaze má európska organizácia zaoberajúca sa výživou, ktorá je združením 22 výskumných ústavov, stanoviť štandardy platné na celom svete. Tie sú nevyhnutne potrebné, aby aj laik dokázal oddeliť pšenicu od plev v pestrej škále dizajnérskych diét. Väčšina poskytovateľov genetických testov sa obmedzuje na skúmanie menšieho počtu rizikových génov a namiesto odporúčaní šitých na mieru inklinuje k obvyklému poradeniu v oblasti výživy, napríklad na zníženie obezity, normalizáciu metabolizmu tukov alebo prevenciu rakoviny.

Kritika testov, ktoré sú v súčasnosti ponúkané odborníkmi, je zodpovedajúcim spôsobom tvrdá. Napríklad José Ordovas z Tuftsovej univerzity v Bostone v Massachusetts sa domnieva, že metódy ešte nie sú dostatočne zmysluplné na to, aby sa mohli používať na súkromné osoby. Okrem toho musí existovať dôkaz o účinnosti dizajnérskych diét. Americké centrum pre výskum rakoviny vo Washingtone tiež považuje dnešné testy za ešte nie úplne vyvinuté.

Pozoruhodné je spojenectvo, ktoré sa vyvíja medzi diagnostickými laboratóriami, súkromnými klinikami a potravinárskym priemyslom a ktoré hrozí stieraním kontúr medzi vedou, lekárskou starostlivosťou a ekonomickými záujmami. Potravinárska spoločnosť Nestlé už dala dohromady tím 75 výskumníkov, ktorí majú zorať pole jednotlivých potravín. Zdá sa to paradoxné: po desaťročiach predaja potravín, ktoré vedú k obezite a iným zdravotným rizikám, má teraz priemysel príležitosť zarobiť si peniaze prevenciou týchto chorôb dizajnérskymi diétami.

Zdroje: Physiological Genomics 16, 166-177 (2004); American Journal of Clinical Nutrition 81, 1255-1256 (2005); Nutrition in Clinical Practice 20, 75-87 (2005); Cancer Research 65, 2498-2504 (2005).