Czy istnieją wiarygodne dane pozwalające ustalać optymalną dietę na podstawie wyników komercyjnych testów genetycznych wykonywanych na życzenie pacjenta?

Odpowiadając na tak postawione pytanie, należy w szerszym kontekście spojrzeć na zagadnienia związane z tzw. nutrigenetyką lub nutrigenomiką.

Nutrigenetyka to dobranie takich składników diety, które w odniesieniu do konkretnego genotypu będą dawały najkorzystniejszy efekt zdrowotny, a w niektórych sytuacjach będą również chronić przed rozwojem konkretnych chorób, które mogą być związane właśnie z rodzajem spożywanych pokarmów. Mieści się to w kategoriach tzw. medycyny precyzyjnej, w tym przypadku dietetyki precyzyjnej.

Nutrigenomika to proces odwrotny, w którym sprawdza się, w jaki sposób poszczególne składniki diety lub suplementy mogą modyfikować genotyp. Głównie chodzi o efekty epigenetyczne, czyli wpływ diety nie na sekwencję DNA, która w zasadzie pozostaje nienaruszona, ale o zmiany chemiczne w samej strukturze DNA, czyli metylację, ale również wpływ na histony. Demetylacja, deacylacja czy acylacja histonów może wpływać na zmianę transkrypcji, czyli te procesy mogą modyfikować ekspresję genu bez zmiany jego sekwencji. Należy także uwzględnić potencjalny wpływ diety na RNA (transkryptomika), białka (proteomika) czy metabolizm (metabolomika).

Aktualnie nie ma jednoznacznych danych naukowych przemawiających za stosowaniem nutrigenetyki i nutrigenomiki w praktyce klinicznej, obie te dziedziny będą jednak się rozwijać i niewątpliwie mają przed sobą jakąś przyszłość. Natomiast na obecnym etapie można znaleźć uzasadnienie dla tych badań w odniesieniu do chorób monogenowych, w których szukamy genu odpowiedzialnego za fenyloketonurię (PKU), galaktozemię lub na przykład za nietolerancję laktozy, nadwrażliwość na kofeinę i alkohol.

Znalezienie dostosowanej do pacjenta diety „prozdrowotnej” lub „prewencyjnej” w odniesieniu do chorób o etiologii wielogenowej lub wieloczynnikowej jest niezwykle trudne, ponieważ na wielogenową podatność nakłada się szereg różnych elementów środowiskowych. Większość z tych chorób dotyczy starszej populacji (np. choroba niedokrwienna serca, cukrzyca typu 2) i bardzo trudno jest dowieść naukowo, że dieta dobrana na podstawie genotypu ma znaczenie w profilaktyce.

Pediatrzy mogą być bardziej zainteresowani otyłością. Znamy gen FTO, który wiąże się z ryzykiem wystąpienia otyłości. Natomiast dotychczas nie określono swoistego protokołu dietetycznego, który miałby znaczenie ochronne u nosicieli tego genu. W populacji europejskiej zidentyfikowano wariant polimorficzny (polimorfizm pojedynczego nukleotydu – SNP) genu FTO (rs9939609), który wyjaśnia <1% zmienności fenotypowej wskaźnika względnej masy ciała (BMI). Obecność tego allela zwiększa BMI o średnio 0,39 kg/m2. Jego interakcja z innymi czynnikami jest na tyle słabo poznana, że nie można tego genu traktować jako wyłącznego wyznacznika ryzyka otyłości. Mimo to wiele firm komercyjnie oferujących genetyczne DTC traktuje go jako wiodący gen, sugerując, że na jego postawie można opracować odpowiednią dietę pozwalającą wyeliminować ryzyko otyłości.

W innym badaniu dotyczącym otyłości przebadano około 90 różnych genów o udowodnionej asocjacji z otyłością i określono ich udział w odziedziczalności, czyli wykazano, w jakim stopniu ich zmienność genotypowa odpowiada za wystąpienie konkretnej choroby, w tym wypadku otyłości. Te geny warunkowały jedynie 3% odziedziczalności, a resztę stanowią inne, nieznane geny. Można zatem poddać w wątpliwość analizowanie nawet tak dużej liczby genów, jeżeli ich udział w efekcie wynosi tylko 3%. Podobnie jest w przypadku innych chorób wielogenowych. Wielu autorów podnosi także cały szereg trudności związanych z różnicami populacyjnymi czy etnicznymi. Jak trudno byłoby wtedy kontrolować dietę, gdybyśmy chcieli przeprowadzić badania w schemacie badań klinicznych z randomizacją.

W artykule opublikowanym w 2020 roku w czasopiśmie „Nutrience” szczegółowo przeanalizowano DTC w zakresie nutrigenetyki oferowane przez 45 firm z całego świata. Autorzy wykazali, że tylko 22 firmy w swoich wynikach zamieściły szczegółowe etapy analizy wraz z wynikami dostarczonymi badanej osobie. Tylko 16 firm określiło, które geny i warianty uwzględniono w predykcji nutrigenetycznej, a zaledwie połowie wariantów SNP przypisano kod identyfikacyjny (rs). Przez to trudno ustalić, które warianty wykorzystano w analizie, co pozwala kwestionować wiarygodność naukową wyników. Tylko połowa z 64 wariantów SNP wykazywała znaczącą asocjację z ≥1 cechą nutrigenetyczną. Pozostałe polimorfizmy wykazywały statystycznie graniczną asocjację, co może wskazywać na fałszywie dodatnie zależności.

Znane są setki asocjacji cech poligenowych z polimorfizmami SNP. Nie należy formułować przewidywań odnośnie do diety na podstawie zaledwie kilku wariantów. W zamian należy stosować mocne narzędzia analizy statystycznej, takie jak skala ryzyka dla cech poligenowych (polygenic risk score – PRS) dla każdej analizowanej cechy kompleksowej, aby można było podjąć próbę identyfikacji osób z grupy ryzyka i zaplanować opracowanie na przykład diety potencjalnie zapobiegającej konkretnej chorobie. W podsumowaniu autorzy opracowania podkreślają konieczność wprowadzenia swoistych wytycznych zapewniających stosowanie odpowiednich standardów jakości przez firmy oferujące DTC w zakresie nutrigenetyki.

Podsumowując, perspektywy są jak najbardziej realne, biorąc pod uwagę poprawę technologii i szybkości uzyskiwania wyników sekwencjonowania. Jednak obecnie w mojej opinii nie jest zasadne wykonywanie takich testów w odniesieniu do choroby wieloczynnikowej. Należy zachować sceptycyzm w odniesieniu do testów genetycznych, które mają pozwolić zaplanować optymalną dietę. W badaniach obejmujących osoby, które otrzymały wyniki takiego testu i miały wprowadzić opracowane na tej podstawie zalecenia, okazało się, że bardzo niewiele osób zmieniło swój styl żywienia. Część z nich zmieniła swoją dietę na śródziemnomorską, która jest i tak zalecana, nawet bez badań genetycznych.

Piśmiennictwo

1. Caio G., Volta U., Sapone A. i wsp.: Celiac disease: a comprehensive current review. BMC Medicine, 2019; 17: 142
2. Sciurti M., Fornaroli F., Gaiani F. i wsp.: Genetic susceptibilty and celiac disease: what role do HLA haplotypes play? Acta Biomed., 2018; 89 (9–S): 17–21
3. Floris M., Cano A., Porru L. i wsp.: Direct-to-consumer nutrigenetics testing: an overview. Nutrients, 2020; 12 (2): 566
4. Drabsch T., Holzapfel C.: A scientific perspective of personalised gene-based dietary recommendations for weight management. Nutrients, 2019; 11 (3): 617
5. Marcum J.A.: Nutrigenetics/nutrigenomics, personalized nutrition, and precision healthcare. Curr. Nutr. Rep., 2020; 9 (4): 338–345
6. Guasch-Ferré M., Dashti H.S., Merino J.: Nutritional genomics and direct-to-consumer genetic testing: an overview. Adv. Nutr., 2018; 9 (2): 128–135