W jednym z pierwszych badań genów związanych z dietą na dużą skalę naukowcy odkryli prawie 500 genów, które wydają się mieć bezpośredni wpływ na to, co jemy. Odkrycia stanowią ważny krok w kierunku wykorzystania genetyki danej osoby do opracowania precyzyjnych strategii żywieniowych, które pomagają poprawić zdrowie lub zapobiegać chorobom.

„Niektóre geny, które zidentyfikowaliśmy, są związane ze ścieżkami czuciowymi – w tym ze smakiem, zapachem i konsystencją – i mogą również zwiększać odpowiedź nagrody w mózgu” – powiedziała dr Joanne Cole, adiunkt w Departamencie Informatyki Biomedycznej na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Kolorado.

„Ponieważ niektóre z tych genów mogą mieć wyraźne ścieżki wpływania na to, czy ktoś lubi jedzenie, czy nie, można je potencjalnie wykorzystać do stworzenia sensorycznych profili genetycznych w celu dostrojenia zaleceń żywieniowych danej osoby w oparciu o żywność, którą lubi jeść”.

W badaniu naukowcy wykorzystali brytyjski Biobank, który zawiera dane od 500 000 osób, do przeprowadzenia badania asocjacyjnego obejmującego cały fenomen (PheWAS), które zidentyfikowało geny silniej związane z dietą niż z jakimkolwiek czynnikiem zdrowotnym lub stylem życia. Badania PheWAS są wykorzystywane do znajdowania powiązań między interesującymi wariantami genów a spektrum ludzkich cech i zachowań, w tym spożycia w diecie.

„Jedzenie, które wybieramy, w dużej mierze zależy od czynników środowiskowych, takich jak nasza kultura, status społeczno-ekonomiczny i dostępność żywności” – powiedział Cole. „Ponieważ genetyka odgrywa znacznie mniejszą rolę we wpływaniu na spożycie pokarmu niż wszystkie czynniki środowiskowe, musimy zbadać setki tysięcy osób, aby wykryć wpływy genetyczne wśród czynników środowiskowych. Dane niezbędne do tego nie były dostępne do niedawna”.

Cole przedstawi odkrycia na NUTRITION 2023, dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Żywienia, które odbyło się w dniach 22–25 lipca w Bostonie.

Jednym z wyzwań w identyfikacji genów związanych z dietą jest to, że to, co ludzie jedzą, koreluje z wieloma innymi czynnikami, w tym czynnikami zdrowotnymi, takimi jak wysoki poziom cholesterolu lub masa ciała, a nawet status społeczno-ekonomiczny. W nowej pracy naukowcy zastosowali metody obliczeniowe, aby wyodrębnić bezpośrednie skutki wariantów genetycznych wpływających na dietę i oddzielić te od skutków pośrednich, takich jak te, w których gen wpływa na cukrzycę, a cukrzyca wymaga od osoby spożywania mniejszej ilości cukru.

Ten projekt badania był możliwy, ponieważ brytyjski Biobank zawiera nie tylko dogłębne informacje genetyczne, ale także szczegółowe dane zdrowotne i społeczno-ekonomiczne. Umożliwiło to naukowcom przetestowanie poszczególnych wariantów genetycznych pod kątem powiązań z tysiącami cech, a następnie wyeliminowanie pośrednich wariantów genów, które były silniej powiązane z innymi czynnikami, takimi jak cukrzyca.

Analiza ujawniła około 300 genów bezpośrednio związanych ze spożywaniem określonych pokarmów i prawie 200 genów związanych ze wzorcami żywieniowymi, które grupują różne pokarmy – na przykład ogólne spożycie ryb lub spożycie owoców.

„Badanie wykazało, że wzorce żywieniowe mają bardziej pośredni wpływ genetyczny, co oznacza, że ​​były skorelowane z wieloma innymi czynnikami” – powiedział Cole. „To pokazuje, jak ważne jest, aby nie badać wzorców żywieniowych w próżni, ponieważ wpływ wzorców żywieniowych na zdrowie człowieka może być całkowicie pośredniczony lub zakłócony przez inne czynniki”.

W perspektywie krótkoterminowej Cole bada nowo zidentyfikowane geny związane z dietą, aby lepiej zrozumieć ich funkcję, jednocześnie pracując nad zidentyfikowaniem jeszcze większej liczby genów, które bezpośrednio wpływają na preferencje żywieniowe. Chciałaby kontynuować kilka linii badań translacyjnych w oparciu o te ustalenia. Na przykład jest zainteresowana badaniem, czy wykorzystanie genetyki danej osoby do dostosowania profilu smakowego diety przeznaczonej do odchudzania może poprawić przestrzeganie zaleceń.

Być może możliwe będzie również wykorzystanie tych nowych spostrzeżeń do dostosowania żywności do predyspozycji genetycznych danej osoby. „Jeśli wiemy, że gen kodujący receptor węchowy w nosie zwiększa upodobanie do owoców i wzmacnia reakcję nagrody w mózgu, wówczas badania molekularne tego receptora można by wykorzystać do identyfikacji naturalnych lub syntetycznych związków, które się z nim wiążą” – powiedział Cole. „Moglibyśmy wtedy zobaczyć, czy dodanie jednego z tych związków do zdrowej żywności sprawi, że ta żywność będzie bardziej atrakcyjna dla tej osoby”.