Hvorfor er det vigtigt?
Nutrigenomik (også kendt som ernæringsmæssig genomik) er bredt defineret som forholdet mellem næringsstoffer, kost og genekspression . Lanceringen af det menneskelige genomprojekt i 1990’erne og den efterfølgende kortlægning af menneskets DNA-sekventering indvarslede “den store videnskabs æra” og gav startskuddet til det felt af nutrigenomik, som vi kender i dag .
Men selv om meget af den tidlige “hype” omkring nutrigenomik endnu ikke er blevet til virkelighed, er feltet stadig i sin vorden og i hastig udvikling, og det har potentiale til at lægge grunden til virkelig “personlig ernæring”, der er skræddersyet til den enkelte . Det giver også anledning til både etiske og lovgivningsmæssige udfordringer. Der er potentiale for misbrug af personlige data, og der er desuden spørgsmålet om, hvorvidt det er hensigtsmæssigt at screene for visse genetiske fænotypiske dispositioner, hvor der ikke findes nogen dokumenteret “behandling”. Et bredt spektrum af interessenter skal derfor beskæftige sig med emnet, lige fra regeringer til ernæringseksperter og diætister, praktiserende læger og forskere.
Der er et så stort hypotetisk potentiale for nutrigenomik til at ændre sundhedsvæsenet, at et hvidbogspapir fra det britiske sundhedsministerium fra 2003 forudsagde, at med øget viden om genetik kunne “behandling, livsstilsrådgivning og overvågning med henblik på sygdomsforebyggelse skræddersys på en måde, der passer til det enkelte individ”. Oprettelsen af pannationale organisationer som European Nutrigenomics Organisation (NUGO) og International Society for Nutrigenomics & Nutrigenetics har yderligere bidraget til at øge infrastrukturen og det internationale samarbejde omkring nutrigenomisk forskning. I betragtning af den stigende globale byrde af ernæringsrelaterede ikke-overførbare sygdomme kan nutrigenomik bidrage til at udvikle mere bæredygtige metoder til at tilskynde til kostændringer på befolkningsniveau, selv om manglen på eksperimentelle forsøg på mennesker fortsat er en hindring for at omsætte forskningen til politik og praksis.
Hvordan fungerer nutrigenomik?
Ud over genernes virkning på fænotypen (dvs. det fysiske udtryk for genetiske træk) kan generne også reagere på miljømæssige påvirkninger – hvoraf ernæring er en af disse påvirkninger. Vigtige næringsstoffer af betydning er bl.a. dem, der er involveret i et-kulstofcyklusen som f.eks. folat, cholin og vitaminerne B2, B6 og B12, og andre som f.eks. vitamin A, der regulerer genekspressionen. Mere generelle kostmønstre som f.eks. kost med et højt glykæmisk indeks (GI) er også blevet forbundet med genekspression, f.eks. forbindelsen mellem en kost med højt GI og overdreven polymorfi af adiponectin-genet, der bidrager til insulinresistens og diabetes type II.
Nutrigenomik som forskningsområde afhænger i høj grad af den nylige udvikling af avancerede teknologier, der giver os mulighed for at behandle en stor mængde data vedrørende genvarianter. Disse såkaldte “-omiske” teknologier: genomisk, proteomisk, metabolomisk og transkriptomisk, giver os mulighed for at identificere og måle mange forskellige typer molekyler samtidig. Dette er vigtigt, da de fleste kroniske sygdomme ikke skyldes monogene mutationer (som i tilfældet med leptinmangel) eller enkelte genetiske virkninger, der påvirkes af en enkelt eksponering gennem kosten (som f.eks. phenylalanin og PKU), men komplekse interaktioner mellem et meget stort antal forskellige genvarianter.
Og heri ligger en af nutrigenomics’ største udfordringer. Menneskets komplekse biologi gør det vanskeligt at fremkalde en mekanistisk forståelse af præcis, hvordan kostens bioaktive stoffer reagerer i vores kroppe. Hvordan man definerer det optimale indtag af de enkelte næringsstoffer til vedligeholdelse af menneskelige celler på en “genomisk stabil” måde, er stadig stort set ukendt. Forskellige genetiske baggrunde vanskeliggør yderligere forudsigelsen af fænotyper, idet nogle er mere modtagelige for visse forhold end andre. APOE-genet har f.eks. tre forskellige fænotyper, der hver især har en anden sandsynlighed for CVD-risiko, og som alle reagerer forskelligt på kost og livsstilsfaktorer.
Hvad bringer fremtiden for nutrigenomik?
Og selv om der gøres fremskridt inden for hvert af de enkelte “omics”-områder, er der behov for effektiv integration for at få mere omfattende fænotypiske profiler. I et nyligt indlæg i Genes and Nutrition fra NUGO blev det understreget, at det er vigtigt at anlægge en systemtilgang i den fremtidige forskning, og at det er nødvendigt med undersøgelser på mennesker, der omfatter alle kostinteraktioner, for at nutrigenomikken kan nå sit fulde potentiale.
Den relative betydning af generne for udviklingen af kroniske sygdomme er fortsat omdiskuteret. I professor Mathers’ konferenceforedrag fra 2017 om emnet (tilgængeligt i PNS) bemærkede han, at på trods af ca. 97 genetiske loci (genvarianter), der er identificeret som værende medvirkende til fedtophobning, forklarer de 97 varianter tilsammen mindre end 3 % af BMI-variansen. Hverken gener eller vores kost alene kan derfor helt og holdent forklare, hvorfor nogle er disponeret for at udvikle visse tilstande. Genudtryk afhænger af et komplekst samspil mellem genetik og det enkelte individs miljø.
Med hensyn til spørgsmålet om personlig ernæring, og om nutrigenomik kan bidrage til at gennemføre bæredygtige individuelle kost- og livsstilsændringer, forsøgte det nyligt gennemførte EU-finansierede multicenterforsøg Food4Me at besvare nogle af disse spørgsmål. Forsøget udviklede algoritmer, der integrerede oplysninger om kost, fænotype og genotype, og det antydede, at en personlig ernæringstilgang kan give større sundhedsmæssige gevinster end overholdelse af standardkostråd. Det skal dog bemærkes, at der ikke blev fundet nogen signifikant forskel mellem en personlig ernæringstilgang, der er afhængig af rådgivning, og personlige tilgange, der anvender genotypiske og fænotypiske oplysninger.
Til trods af forsøg som Food4Me er vi endnu ikke nået til det stadium, hvor rutinemæssig offentlig sundhedspleje omfatter enten personlig ernæring eller nutrigenomik. En undersøgelse fra 2012 viste, at selv om ca. 80 % af sundhedspersonalet i Grækenland var villige til at anbefale en nutrigenomisk tilgang til deres patienter, var det kun 17 %, der rent faktisk havde gjort det.
Da videnskaben om bioinformatik, ernæring, epidemiologi, molekylærbiologi og genomik samles, er der stadig meget, der mangler at blive opdaget og fastlagt, men fremtidig nutrigenomisk forskning vil uden tvivl give yderligere spændende indsigt i både ernæringsvidenskab og det menneskelige genom.
Chadwick, R. (2004). Nutrigenomik, individualisme og folkesundhed. Proceedings of the Nutrition Society. 63(1), 161-166.
Mathers, J.C., (2017). Nutrigenomik i den moderne tidsalder. Proceedings of the Nutrition Society. 76(3), 265-275.
Ordovas, J.M., et al (2018). Personaliseret ernæring og sundhed. The British Medical Journal. 361:bmj.k2173.
Verdenssundhedsorganisationen (2014). Global statusrapport om ikke-smitsomme sygdomme. Genève: WHO Press.
Lampe, J.W., et al (2013). Interindividuelle forskelle i respons på kostinterventioner: integration af omikplatforme i retning af personaliserede kostanbefalinger. Proceedings of the Nutrition Society. 72(2), 207-218.
Mead, M.N. (2007). Nutrigenomik – grænsefladen mellem genom og fødevarer. Environmental Health Perspectives. 115(12), 582-589.
Ibid.
Ordovas, J.M., et al (2018). Personaliseret ernæring og sundhed. The British Medical Journal. 361:bmj.k2173.