Future Research Directives and Challenges
Det er en udfordring at identificere de SNP-diæt- og SNP-næringsstofinteraktioner, der forårsager kroniske sygdomme, på grund af den kompleksitet, der er forbundet med at studere genotyper og vurdere kost- og næringsstofindtag. På nuværende tidspunkt er få eller ingen af de SNP-diætassociationer, der er blevet rapporteret i epidemiologiske undersøgelser, blevet replikeret, og mange har været plaget af mangel på passende statistisk styrke og andre metodologiske problemer. I sidste ende vil man, fordi mange tilfælde af kroniske sygdomme påvirkes af forskellige kostvaner, ikke finde ernæringsgenom-interaktioner, medmindre kost og genotype kontrolleres og ændres i forsøgsdesignet (samme kost med forskellige genotyper og forskellige genotyper med samme kost).
“Kost-gen-interaktioner er meget komplekse og svære at forudsige, hvilket viser behovet for stærkt kontrollerede genotyper og miljøforhold, der gør det muligt at identificere forskellige reguleringsmønstre baseret på kost og genotype”, siger Kaput. “De udfordringer, vi nu står over for, kan i sidste ende kræve et nutrigenomikprojekt i samme størrelsesorden som Human Genome Project for at identificere gener, der forårsager eller fremmer kroniske sygdomme, og de næringsstoffer, der regulerer eller påvirker disse geners aktivitet.”
Da undersøgelser af interventioner på mennesker er dyre og vanskelige at gennemføre, vil observationsstudier (som påviser associationer, ikke årsagssammenhænge) sandsynligvis fortsat dominere den epidemiologiske tilgang til nutrigenomik. Med hensyn til interventionsdata og mekanistiske data vil in vivo-dyreforsøg blive foretrukket i høj grad, fordi forsøgsdyr kan udvælges med henblik på minimal genetisk variation og kortere levetid. Desuden er det meget lettere at kontrollere og overvåge dyrenes kostindtag end menneskers.
Kaput bemærker, at vurderinger af kostindtag, selv om de er banale for omverdenen, kan udgøre en af de største hindringer for, at nutrigenomiske undersøgelser i stor skala på mennesker bliver en succes. “Det er en udfordring at kvantificere fødeindtaget, fordi fritlevende mennesker simpelthen ikke betragter dagligdagen som et videnskabeligt eksperiment, hvor mængden og typen af mad registreres nøjagtigt”, siger han. For at undgå måleproblemer som f.eks. fejlklassificering vil der i de kommende år være behov for mere pålidelige måleredskaber til vurdering af næringsstofindtag.
Forskere af nutrigenomforskning har nævnt den befolkningsdækkende forebyggelse og behandling af vitaminmangel som en af de vigtigste folkesundhedsprioriteter. Da vitaminmangel er meget udbredt i socioøkonomisk udfordrede befolkninger rundt om i verden, og da der er behov for store stikprøvestørrelser for at teste nutrigenomiske sammenhænge, presser Kaput og hans kolleger på for en international indsats for at undersøge mikronæringsstofbehov baseret på forskellige genetiske sammensætninger blandt forskellige forfædregrupper.
Bruce Ames, der er molekylærbiolog ved Children’s Hospital Oakland Research Institute i Californien, har dokumenteret en række polymorfismer i gener, der påvirker bindingen af coenzymer, hvoraf nogle er essentielle vitaminer. “Med disse typer af evidensbaserede resultater inden for nutrigenomiske rammer tror jeg, at vi vil have mere ammunition til at overbevise myndigheder og folkesundhedsmyndigheder om, at de skal tage fat på problemet med vitaminmangel i hele verden”, siger Kaput. “Med denne mere målrettede tilgang er det mere sandsynligt, at vi vil se politiske og økonomiske kræfter falde på plads for at løse problemet. . . . Selv om kompleksiteten er betydelig, mener jeg, at nutrigenomiske tilgange giver det bedste håb om at forstå de molekylære processer, der opretholder sundhed og forebygger sygdom.”
For Fenech er et af de vigtigste mål med nutrigenomikken for samfundet at diagnosticere og ernæringsmæssigt forebygge DNA-skader på individuelt grundlag. Han har udtænkt konceptet Genome Health Clinic, en ny form for sundhedspleje baseret på diagnosticering og ernæringsmæssig forebyggelse af DNA-skader og de sygdomme, der er en følge heraf. I de seneste år er en række virksomheder, der tilbyder ernæringsmæssige/metaboliske/diagnostiske test, såsom Genova og MetaMetrix, begyndt at sælge genomiske profileringstests som hjælp til at træffe beslutninger om kosttilskud. Med de stadig lavere priser for analyse af SNP’er hos enkeltpersoner synes potentialet på befolkningsniveau for kostoptimering baseret på nutrigenomiske metoder virkelig fantastisk. Selv i mangel af oplysninger om en persons genotype er det praktisk muligt at anvende ernæringsfølsomme biomarkører for genomskader, som f.eks. micronucleus-analysen, til at afgøre, om kost- og/eller kosttilskud er til gavn eller skade for en persons genom.
Siger Fenech: “I den nærmeste fremtid vil sundhedspersonale i stedet for at diagnosticere og behandle sygdomme forårsaget af skader på genomet eller epigenomet måske blive uddannet til at diagnosticere og ernæringsmæssigt forebygge eller endog vende genomskader og afvigende genekspression. Nutrigenomics vil være med til at indlede udviklingen af nye funktionelle fødevarer og kosttilskud til sundhed af genomet, som kan blandes og matches, så det samlede ernæringsindtag er tilpasset den enkeltes genotype og status af genomet.”
Forskning, der blev præsenteret på et møde i november 2007, tyder på, at inositol (et medlem af B-vitaminfamilien, der findes i korn, frø, nødder, ølgær og mange andre fødevarer) og dets derivat inositolhexaphosphat (IP6) hjælper med at beskytte mod genetiske skader fra UVB- og anden stråling. I et forsøg var der mindre sandsynlighed for, at menneskelige hudceller, der blev behandlet med IP6, end ubehandlede celler gennemgik apoptose, hvilket indikerer, at de havde færre uoprettelige DNA-skader. I et andet forsøg drak mus, der er genetisk manipuleret med henblik på en tendens til hudkræft, vand, der indeholdt 2 % IP6. Der udviklede sig tumorer hos 23 % af disse mus sammenlignet med 51 % af de mus, der ikke fik IP6. Brug af en creme, der indeholder inositol og IP6, beskyttede også mod tumorudvikling hos mus, der blev udsat for UVB-stråling. Forskerne foreslår, at personer, der regelmæssigt udsættes for ioniserende stråling, som f.eks. flypiloter, hyppige flyvere eller personer, der håndterer radioaktive materialer, kan tage IP6 forebyggende for at forhindre mulige langtidsvirkninger af eksponeringen.
Kilde: : Kilde: Shamsuddin AM. Paper præsenteret ved: American Association for Cancer Research Centennial Conference on Translational Cancer Medicine: En artikel offentliggjort i oktober 2007 i British Journal of Nutrition advarer om, at berigelse af mel med folinsyre – et tiltag, der har til formål at forebygge neuralrørsdefekter hos mødre, der spiser melet – kan føre til en lang række uforudsete sundhedsproblemer. I modsætning til de naturlige folater, der findes i grønne bladgrøntsager, som fordøjes i tarmen, menes syntetiske tilskud nu at blive omdannet i leveren. Forfatterne til undersøgelsen antager, at leveren bliver mættet, og at uomsat folinsyre kommer ind i blodstrømmen, hvor det kan bidrage til leukæmi, gigt, kolorektal cancer samt graviditeter uden for livmoderen og flerfoldsgraviditeter. Andre nylige resultater om en potentiel forbindelse mellem tilskud og kolorektal cancer er undersøgt i to kommentarer i november 2007-udgaven af Nutrition Reviews. De nye data følger i kølvandet på det britiske fødevarestandardagenturs godkendelse i maj 2007 af tilsætning af folinsyre til mel. USA, Canada og Chile beriger i øjeblikket også mel med folinsyre, og politikken overvejes også at blive gennemført i Australien, New Zealand og Irland.
Kilder: Wright AJA, et al. 2007. Folinsyremetabolisme i menneskelige forsøgspersoner revideret: potentielle konsekvenser for den foreslåede obligatoriske folinsyreberigelse i Det Forenede Kongerige. Br J Nutr 98(4):667-675; Kim Y-I. 2007. Folinsyreberigelse og -supplering – godt for nogle, men ikke så godt for andre. Nutr Rev 65:504-511; Solomons NW. 2007. Berigelse af fødevarer med folinsyre: er den anden sko faldet? Nutr Rev 65:512-515.
Antioxidanter er kendt for deres evne til at bremse den oxidation, der beskadiger cellerne. Men menneskekroppen opnår ikke samme udbytte af alle antioxidanter i samme omfang. For nylig målte ernæringseksperter fra USDA’s Agricultural Research Service forsøgspersoners plasma antioxidantkapacitet (AOC) efter et enkelt måltid med blåbær, kirsebær, tørrede blommer, tørret blommejuice, druer, kiwier eller jordbær. De rapporterede i april 2007 i Journal of the American College of Nutrition, at blåbær, vindruer og kiwier gav de største stigninger i plasma-AOC. Blommer – på trods af deres høje indhold af antioxidanter – øgede ikke plasma-AOC-niveauet, sandsynligvis fordi chlorogensyre, den antioxidant, som de er rigest på, ikke optages let af mennesker.
Norske forskere viste i august 2007-udgaven af Journal of Nutrition, at anthocyaniner fra blåbær og solbær reducerede niveauerne af transkriptionsfaktoren NF-κB i dyrkede celler. NF-κB orkestrerer en lang række inflammatoriske reaktioner. Hos mennesker reducerede tilskud af anthocyaniner interleukin-8, IFN og ekspression af normale T-celler med henholdsvis 25 %, 25 % og 15 % i forhold til placebo. Forfatterne foreslår, at anthocyaniner og/eller deres metabolitter kan fungere som redoxbuffere, der er i stand til at undertrykke oxidativt stress og derved dæmpe det inflammatoriske respons ved direkte at fjerne reaktive oxygenarter.
Kilder: Prior RL, et al. 2007. Plasma antioxidantkapacitetsændringer efter et måltid som et mål for en fødevares evne til at ændre antioxidantstatus in vivo. J Am Coll Nutr 26(2):170-181; Karlsen A, et al. 2007. Anthocyaniner hæmmer nuklearfaktor-B-aktivering i monocytter og reducerer plasmakoncentrationerne af proinflammatoriske mediatorer hos raske voksne. J Nutr 137:1951-1954.