Din genomiske kost

Forestil dig en kostplan, der gennemskuede kernen af ​​dit væsen og videre, som ikke kun tog højde for de svagheder og små hemmeligheder, ingen andre kender til (det er forfærdeligt nemt at skille sig af med belastende Wendys tasker og 3 musketer-indpakninger), men selv hemmeligheder, som du ikke kender – hemmeligheder, der kan hjælpe med at holde dig i live længere og ved et bedre helbred.

Dette er løftet – og truslen – om, at den seneste ordning for dramatisk sundhedsforbedring falder ud af det store brag fra Human Genome Project. Ernæringsgenomik – eller ernæringsgenetik eller nutrigenomics – undersøger din kost og dine gener for at bestemme, hvordan de interagerer. Fortalere hævder, at næringsstoffer i mad ændrer genekspression eller struktur, og virker forskelligt på forskellige mennesker i henhold til deres genetiske sammensætning. Når først disse interaktioner er forstået, fortæller historien, at folk kan råde bod på arvelige svagheder eller genetiske fejl ved at spise anderledes og, når det er nødvendigt, tage kosttilskud. At forstå sammenhængene mellem gener, specifikke næringsstoffer og en række sygdomme – fra diabetes og hjertesygdomme til mindre tydelige sygdomme som nogle kræftformer og neurodegenerative syndromer – vil resultere i en kostplan, der er skræddersyet til din helt egen genprofil.

Denne historie var en del af vores august 2005-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Hvis gener er skæbne, har videnskaben gjort sit bedste for at ændre den skæbne, og selvfølgelig leder venturekapitalister, brændt og træt af højteknologi, efter måder at omsætte videnskaben til profit. Det nye felt af ernæringsgenomik er ved at tage fart i både USA og Europa, hvor genetikere, ernæringseksperter og informatikspecialister samarbejder om at analysere data fra langsigtede sundhedsundersøgelser ved hjælp af kraftfulde nye genomiske teknikker. Det bevidste tempo i omhyggelig videnskabelig forskning er dog ikke hurtigt nok for babyboomere, der er villige til at bruge alt, hvad der skal til for at afværge, hvis ikke overvinde alderens ødelæggelser. Så virksomheder dukker op, kappes om at tage en vatpind fra din kind, teste dit DNA for et par genetiske varianter og fortælle dig, at hvis du ikke følger deres retningslinjer, er du på vej mod problemer. I betragtning af den nuværende forskningstilstand er ernæringsgenomik ikke gået meget længere end standard, fornuftige kostråd. Men hvis du betaler meget for rådgivningen, betyder det sandsynligvis, at du vil tage det seriøst.

Jeg udfyldte for nylig en kostundersøgelse udarbejdet af en af ​​de mest ambitiøse af de nye virksomheder og fik min score fra direktøren for kost og ernæring. Den største overraskelse var, at det, jeg spiser, ikke er mere alarmerende. Måske fordi jeg skriver om mad og er restaurantkritiker, spiser jeg en meget ejendommelig og ubalanceret kost (eller måske er jeg simpelthen ejendommelig og ubalanceret, hvilket er almindeligt i madforfatterspillet).

Jeg sprang virksomhedens genetiske undersøgelse over, som jeg ikke havde tid til at tage. Eller det sagde jeg. Virkeligheden er, at antallet af diæt-gen-interaktioner, der er tilstrækkeligt godt forstået til at føre til specifikke og nyttige råd, er meget lille, og antallet af relevante genetiske varianter, som det er praktisk eller muligt at screene for, er endnu mindre; hvorimod en tilstand som fedme kan involvere hundredvis af gener, der interagerer på komplekse måder. Ud over disse begrænsninger er der usikkerheden og risikoen ved at få genetisk information om dig selv. Virksomheder lover selvfølgelig fuld fortrolighed, men man ved aldrig. Og resultaterne af genetisk screening er næsten uvægerligt tvetydige, med få lige veje fra individuel variant til effektiv intervention. Jeg fandt det sigende, at de akademiske forskere, jeg spurgte, ikke havde fået screenet sig selv (eller gidet prøve det eksperiment, jeg havde i tankerne, med at indsende den samme vatpind med to eller tre helt forskellige kostundersøgelser).

Mine diskussioner med flere forskere og en diætist fik mig til at tro, at området for ernæringsgenomik virkelig lover. Og jeg vil måske endda begynde at spise mere fed fisk - selvom jeg frygter, at ligesom mange mennesker har fået besked på at spise fed fisk, er det mere sandsynligt, at jeg kommer til at stå i lommen på den tvivlsomme kosttilskudsindustri. Den industri, som alle de store fødevareforarbejdere, ser sultent på enhver udvikling inden for ernæringsgenomik.

Et førende forskningscenter inden for det nye felt er Center of Excellence for Nutritional Genomics ved University of California, Davis. Det skylder sin fremtræden til en fem-årig, multimillion-dollar-bevilling fra National Institutes of Health, og til indsatsen og visionen af ​​dets direktør, Raymond L. Rodriguez, en cellulær og molekylær biolog. Rodriguez havde arbejdet på at omkonstruere almindelige fødevareplanter som ris, berige dem med vigtige næringsstoffer og blev mere og mere nysgerrig efter, hvordan menneskelige genetiske varianter muliggør eller hæmmer metabolisme af næringsstoffer.

Som alle genetikere var Rodriguez begejstret for hvert trin i det årtilange Human Genome Project, og som enhver kloge stipendieansøger forsøgte han at forestille sig den næste store brug for den information, det gav. Dens første store og åbenlyse kommercielle og videnskabelige anvendelse var inden for farmakogenomik - matchning af lægemidler til populationer med visse genetiske egenskaber. Mange forskere, blandt dem Rodriguez, indså, at de kunne anvende en lignende tilgang til ernæring, der matcher virkningerne af næringsstoffer med genetiske varianter. Mange lægemidler, siger Rodriguez, er metabolitter, der er udviklet til at arbejde på specifikke steder i kroppen for at nå specifikke mål. Det samme er mad, selvom mad indeholder snesevis eller hundredvis af metabolitter, og de er normalt meget upræcist konstrueret af naturen. Virkningen af ​​specifikke næringsstoffer på kroppen kunne korreleres med individuelle genetiske profiler til lignende nyttig effekt - måske endda til lignende rentabel effekt.

Du kommer med to ting til bordet, siger Rodriguez, en elskværdig mand med mellemhøjde og frodigt gråt hår. Din appetit og din genotype. Han mener, at offentligheden, uanset hvor den er påvirket af skiftende sundhedsbudskaber, er klar til at ændre sin kost efter gentype. Der er sket et paradigmeskift, hævder han, i den offentlige forståelse af mad, fra opfattelsen af ​​den som et middel til at overleve i et fjendtligt miljø, til det 20. århundredes efterspørgsel efter velsmagende og sund mad, til den nylige frygt for mad. -bårne mikrober og en søgen efter mad fri for dem. Nu kan folk intuitivt forstå, at mad påvirker genernes måde at opføre sig på, på godt og ondt. Når du indtager en fødevare, er dine gener som et juletræ, røde og grønne lys, der tænder og slukker og flimrer frem og tilbage, siger Rodriguez. Mine julelys adskiller sig fra dine og flimrer med en anden hastighed. Over tid, afhængigt af dine gener og hvor ofte de tændes og slukkes, vil du enten være rask eller i en sygdomstilstand.

I 2001 spurgte Rodriguez Wasyl Malyj, en kollega hos Davis med en baggrund i molekylærbiologi og informatik, om han ville være interesseret i at arbejde med ernæring. Malyj begyndte at lede efter værktøjer, men vidste, at der ikke var sådan noget som et molekylært videokamera, der kan levere løbende opdaterede data om, hvordan et helt genom reagerer på kost og miljø. Malyj og hans kolleger ville være nødt til at nøjes med de dyre og delvise øjebliksbilleder fra eksisterende teknologier. (En af disse er GeneChip fra Santa Clara, CA-baserede Affymetrix, som kan registrere tilstedeværelsen af ​​bestemte biomolekyler.) Og Malyj erkendte, at algoritmer udviklet på Stanford University i 1990'erne kunne give information om kost-gen-interaktioner ved at hjælpe med at identificere underliggende mønstre i hundredvis af datasæt, der involverer tusindvis af forskellige gener.

De fleste efterforskere, siger Rodriguez, er under det falske indtryk, at ét laboratorium kan klare det hele, eller samarbejde med et par andre og computerforskere og knække koden. Vi ønskede at netværke metaboliske databaser, genetiske databaser og lægejournaler. Malyj, en bearish mand med stor entusiasme for sit fag, tilføjer: Vi indså tidligt, at dette skulle være tværfagligt, og at ikke mange mennesker gjorde det.

Genetisk kogebog
Grundlaget for ernæringsgenomik blev lagt af forskere som Jose Ordovas, nu direktør for Nutrition and Genomics Laboratory ved Jean Mayer US Department of Agriculture Human Nutrition Research Center on Aging ved Tufts University. Ordovas har brugt årtier på at studere sammenhængen mellem metabolismen af ​​kostfedt og risikoen for hjerte-kar-sygdomme. Måske den bedst undersøgte diæt-gen interaktion involverer low-density lipoprotein (LDL) kolesterol og high-density lipoprotein (HDL) kolesterol. Et af de mest interessante fund i de senere år vedrører HDL- og LDL-kolesterol og en genvariant eller allel, der regulerer deres stofskifte. Nogle mennesker, der spiser en kost med højt indhold af mættet fedt, vil aldrig opleve en stigning i deres dårlige LDL-kolesterol, mens andre vil se en stigning og ikke engang vil have gavn af at følge de universelle råd om at spise en fedtfattig diæt. Det viser sig, at de forskellige virkninger af en kost med højt fedtindhold til dels afhænger af en allel af et gen, der er involveret i metabolismen af ​​det gode HDL-kolesterol kaldet hepatic-lipase-genet. Ordovas forklarer, at midlet til disse frustrerede slankekure er at fortsætte med at spise en normal mængde fedt, men at gøre en meget høj procentdel af det flerumættet.

Denne form for målrettede råd, som kan udleveres til enhver, når en genetisk screening returneres, er det store løfte om ernæringsgenomik, og kolesterol er det drillende eksempel, der driver virksomheder og forskere fremad. Men det er kun én nål i en meget høj høstak. Ordovas var i stand til at identificere den mærkelige effekt af lever-lipase-allelen, fordi han havde adgang til data fra Framingham Offspring Study, en del af det enorme, meget velfinansierede, årtier lange Framingham Heart Study udført af NIH's National Heart, Lung, og Blodinstituttet.

Walter Willett, professor i epidemiologi og ernæring ved Harvard School of Public Health, gennemførte en gennemgang af Davis-centret i sin egenskab af formand for dets eksterne rådgivende udvalg. Han fortalte Davis-forskerne, at nye observationsstudier ville være uoverkommeligt dyre at montere, og at centret skulle udarbejde spørgeskemaer, der skal inkorporeres i etablerede langsigtede sundhedsforsøg og søge at få serum- eller blodprøver fra forsøgspersoner for at screene for genotype. Centeret har allerede påbegyndt flere samarbejder, et med et langvarigt astmaforsøg i gang ved University of California, San Francisco, hvor forskerne vil lede efter sammenhænge mellem kost, genotype og sygdommen, og andre med undersøgelser af prostatakræft og diæter med begrænset kalorieindhold.

Studiet af diæt-gen-interaktioner i hjertesygdomme skred så hurtigt frem, ikke kun fordi det var der, pengene var, men fordi biomarkørerne for hjertesygdomme, som HDL og LDL-kolesterol, er velforståede og nemme at måle. Men Davis-forskerne håber, at akkumuleringen af ​​genetisk information om mange populationer, kombineret med systembiologiens teknikker og de algoritmer, Malyj og hans kolleger bruger, vil være i stand til at afsløre mere uklare kost-gen-interaktioner.

De har deres arbejde skåret for dem. Kræft illustrerer på trods af en enorm videnskabelig litteratur og investering i forskning det vanskelige forslag til ernæringsgenomik. Markører varierer for hver type kræft, og miljøstimuli kan spille en vigtig rolle i sygdommens fremskridt. For kræft, og for hjerte-kar-sygdomme og andre sygdomme er feltets første resultater sandsynligvis generaliserede anbefalinger til store etniske grupper, hvis genotyper er relativt veldefinerede og lette at studere, og selvfølgelig for mænd og kvinder, hvis behov for og reaktioner på næringsstoffer kan adskiller sig meget. På trods af antallet af genetisk-screeningsfirmaer, der kæmper om at opkræve hundredvis af dollars for at udtænke individuelle DNA-diæter, er det snævreste fokus Rodriguez forudser i sin levetid, siger han, på niveau med en midaldrende mand af latinamerikansk afstamning som ham selv. Og det, siger han, er tæt nok på.

Jeg er Solutions
Det er disse underpopulationer, som NIH forventer, at Davis studerer. Davis-centrets bevilling kommer fra NIH's National Center for Minority Health and Health Disparities. Forskere har allerede fundet ud af, at afroamerikanske og mexicanske kvinder udviser forskelle i folatmetabolisme, hvilket kan påvirke kræftrisikoen og har været impliceret i neuralrørsdefekter hos nyfødte. Grønne bladgrøntsager er rige på folater. Men hvis en kostanbefaling skal være realistisk eller hjælpsom, skal den tage højde for, hvad folk har råd til, og om de kan finde det. Og det er for ikke at sige noget om, hvorvidt de kan lide at spise f.eks. broccoli (kuren, sammen med dens korsblomstrede fætre blomkål og kål) og soja, som mange ikke-asiater ser på med frygt.

Rodriguez er begejstret for de foreløbige resultater, der involverer soja- og prostatacancer, som afroamerikanske mænd er uforholdsmæssigt modtagelige for. I 1997 undersøgte en forsker ved University of California, Berkeley, Alfredo Galvez, fordelene ved lunasin, en bioaktiv isoflavon i soja, der tilsyneladende er forbundet med reducerede niveauer af hjertesygdomme og adskillige kræftformer, herunder prostata. Lunasin ser ud til at øge ekspressionen af ​​gener, der overvåger DNA-skade og undertrykker tumorcelleproliferation.

Disse resultater - som så mange, som offentligheden og fødevareindustrien griber - er baseret på cellekulturer, ikke menneskelige undersøgelser. Så Kevin Dawson, senior informatikforsker ved Davis-centret, indledte et samarbejde med Prostate Cancer Education Council i Colorado, hvor forekomsten af ​​prostatacancer er høj, og hvor dataindsamlingen er både bred og detaljeret. Resultaterne virker så lovende, at de bør opfordre alle til at spise sojaprotein én gang om dagen (uappetitligt som det måske lyder). Men Dawson advarer om, at det billede af prostatakræft, han forsøger at tegne, involverer mange flere næringsstoffer, og at virkningerne af soja i forskellige populationer – især i populationer, der ikke traditionelt har inkluderet soja i deres kost – skal undersøges på lang sigt.

Indtil videre er selv Rodriguez indstillet på at generalisere sine kostanbefalinger. For eksempel fortalte han for nylig en mand, der har søgt alternative behandlinger for sin prostatacancer i sene stadier, at spise tomater og saucer med tomatpasta for deres lycopen, som er stærkt forbundet med nedsat forekomst af prostatakræft, og at prøve at spise soja, også i sojamælk eller edamame.

Angste yuppier vil have mere før, selvfølgelig, for ikke at tale om evigt, aldringsfrit liv. Virksomheder, der tilbyder DNA-diæter, lover tilpassede, dyre diæter, der passer lige ind i den nuværende idé om personlig service som statussymbol. Det betyder måske næppe noget, at antallet af gener, som sådanne virksomheder er i stand til at teste for, er minimalt, og at de råd, de kan give, næsten helt sikkert ikke vil være et spørgsmål om liv og død. Deres udvælgelse af gener er baseret på offentliggjorte artikler, deres ernæringsvejledning normalt den seneste fra American Heart Association. Det, der betyder noget, er, at ideen slår igennem i et meget lille og meget sundhedsbevidst segment af befolkningen - og at de fornuftige råd, som virksomhederne sandsynligvis vil give, med den mindste suppe af genetisk-baseret begrundelse, er usandsynligt at gøre nogen skade.

Rodriguez ser hjemmetest i fremtiden: Tendensen er hurtigere, bedre billigere, til private, in-home, engangstests. Tisse på en pind og se, om jeg er i risiko for mange sygdomme. Og optimister siger, at om ti år vil antallet af gener, der pålideligt og billigt kan testes for, være tættere på 1.000 end 20, og at patienterne vil ankomme til sundhedsudbydernes kontorer med deres egne genchips, som kan fodres ind i computere.

Hvis American Dietetic Association har sin vilje, vil disse sundhedsudbydere være diætister. Sidste april offentliggjorde tidsskriftet for gruppen med 65.000 medlemmer en gennemgang af ernæringsgenomik, der konkluderede, at det begrænsede antal certificerede genetiske rådgivere lod feltet stå klart for diætetikere ... at spille en primær rolle. Diætister som rådgivere er fint af Rodriguez, der siger, at læger ønsker den slags ja/nej, sygdom/ikke sygdom binære konklusioner, som ernæringsgenomik endnu ikke kan give, og at diætister ved noget om at tilberede mad, hvorimod ernæringseksperter koncentrerer sig om forskning. At diætister ved meget om at tilberede mad er et diskutabelt punkt, i hvert fald for madskribenter, men de interesserer sig ofte for din velfærd.

Kostråd
Jeg udfyldte en kostundersøgelse fra Sciona, en virksomhed, hvis hjemmeside lover professionel genetisk screening, der giver folk mulighed for at basere deres vigtigste sundhedsbeslutninger ikke på mode, men på deres egen personlige 'indre' historie. For flere hundrede dollars modtager en kunde en rapport baseret på et detaljeret ernæringsspørgeskema og resultaterne af en kindpodning, der tester for 19 gener. Jeg vidste, at jeg ikke havde tid til en genetisk screening, men jeg så frem til at chokere en diætist.

Yael Joffe, diætisten med ansvar for at designe Scionas spørgeskemaer og korrelere resultaterne med podningsrapporten, var dog alt for fornuftig og rar til at blive chokeret. Hun vurderede roligt min kost, som normalt er lav i kød, undtagen når jeg smager mig igennem en hel menu, som jeg gør et par gange om måneden som restaurantanmelder, og overordentlig høj i sukker på grund af en umættelig sød tand.

Sciona tester kun 19 gener, hvis variation kan resultere i specifikke kostanbefalinger, forsikrede Joffe mig, så dens rapport er ikke en generel vurdering af en kundes helbred. Dets vigtigste bekymringsområder er hjertesundhed, knoglesundhed, inflammation, afgiftning og oxidativt stress. Hun tog mig igennem hvert område og forklarede de råd, hun ville give mig baseret på mine svar, og hvordan det kunne ændre sig, hvis jeg havde en bestemt genetisk variant. Ikke overraskende stemte rådene stærkt overens med sund fornuft. Og som en, der mener, at køb fra landmandsmarkeder er et gudgivet mandat, var jeg opmuntret over at høre hende sige på alle områder, at den første anbefaling ville være at øge (eller mindske) forbruget af en bestemt rigtig fødevare og kun i tilfælde af af visse genetiske varianter at tage kosttilskud.

Sådanne råd er naturligvis langt fra en personlig diæt baseret på ernæringsgenomik. På samme måde som personlig medicin har været langsom til at dukke op fra farmakogenomik, vil der sandsynligvis gå et stykke tid, før vores genetiske profiler vil fortælle os præcis, hvad vi skal spise. For det første vil ernæringsgenetikere have brug for langt billigere og hurtigere værktøjer til genetisk screening.

Alligevel vil producenterne af omega-3 og folinsyretilskud og calciumtilskud til kvinder være meget glade, hvis beskeder som Scionas filtrerer ned til offentligheden. Mit eget største chok: at fordi jeg ikke drikker sodavand, kaster mit ekstreme forbrug af sukker ikke hele min kost ud af skyggen. Jeg er en smule let på fuldkorn og de frygtede omega-3'ere - som jeg dog var glad for at erfare, kan fås ikke kun gennem makrel og sardiner, men også gennem de dejligt klingende varme hørfrøkorn. Jeg er klar til at foretage Pascals indsats, som Ray Rodriguez kalder forslaget om at følge kostrådene. (Blaise Pascal, den franske videnskabsmand og filosof fra det 17. århundrede, hævdede, at hvis fejlagtig vantro på Gud sender dig til helvede, men fejlagtig tro på Gud ikke har nogen konsekvenser, er det kun rationelt at tro på Gud.) Hvis hørfrø på komfuret i morgen og sardiner fra dåsen til frokost er det, der vil hjælpe mig med at leve sundere og længere, jeg lærer at kunne lide dem. Men jeg vil ikke opgive slik.

Corby Kummer er seniorredaktør på Atlanterhavet og forfatteren til sådanne bøger som Kaffeglæden og Fornøjelserne ved Slow Food .

skjule