DNA to, jak twierdzi Greg Braden, boska matryca. Coś, czego do końca nie rozumiemy. Ale to jest „coś”, co porządkuje Wszechświat. Więc i każdego z nas. Pisałem o tym wcześniej. Lecz czy to jest faktycznie statyczna struktura? Jednoznaczny i niezmienny wzorzec? Nie! Moim zdaniem to tylko oferta Stwórcy, z której możemy skorzystać. Plan, który otrzymujemy gratis, na dzień dobry! I to od nas zależy, w jaki sposób z niego skorzystamy. Widzimy to przez pryzmat zawiłości biologii systemowej i epigenetyki. Mamy tu wolną rękę czyli zostaliśmy obdarzeni biblijną „wolną wolą”. Możemy wszystko i wybieramy sami! Mówię tu o zawiłej drodze od sekwencji zasad w DNA do cech stanowiących o nas samych. I jest to podróż niezwykle ciekawa…
W momencie, kiedy nauczyliśmy się mapować i sekwencjonować DNA i RNA wydawało się, że prawie wszystko jest jasne. Tym bardziej, że dość szybko opanowaliśmy jeszcze jedną umiejętność – edycję genów. Sekwencja zasad – gen – cecha i pełen wachlarz możliwości. W profilaktyce, diagnostyce i terapii chorób człowieka. W biotechnologii, łącznie z genetyką syntetyczną. Ech, poczuliśmy się Panami świata! Wszystko wydawało się takie proste!
Cofnijmy się w czasie. U schyłku XX w. czekaliśmy z nadzieją na finał projektu HGP (Human Genome Project). Wielu uznało go za punkt zwrotny w biologii, medycynie i naukach pokrewnych lecz dla innych był wielkim rozczarowaniem. Możliwość szybkiej analizy genomu pozwalała sądzić, że nastąpi z dawna oczekiwany rozwój medycyny spersonalizowanej, która stanie się rutynową praktyką lekarską i umożliwi indywidualne traktowanie pacjenta (np. poprzez optymalny dobór i dawkowanie leków).Tym bardziej, że równolegle rozwijały się proteomika i metabolomika. Wykorzystanie tej „rewolucji” wydawało się szansą i nadzieją dla wielu chorych. A jak jest naprawdę??? Popatrzmy na te sukcesy pod kątem możliwości ich wykorzystania w dietetyce. Celowo zaczynam od niej, gdyż dieta to potężny czynnik decydujący o naszym zdrowiu. No i podobno w genach jest zapisane wszystko!
Co trzeci Polak cierpi na choroby dietozależne: stany zapalne, choroby serca i układu krążenia, cukrzycę typu II, osteoporozę, otyłość, nowotwory układu pokarmowego, niedokrwistość, zaburzenia psychiczne czy próchnicę zębów. Już w latach 1990. pojawiło się interdyscyplinarne podejście szukające korelacji pomiędzy dietą, zmianami środowiskowymi i predyspozycjami genetycznymi. I ono wyznacza dziś trendy i kierunki rozwoju nauk o żywności. Na scenę wkroczyły nutrigenetyka i nutrigenomika.
Pierwsza z nich zajmuje się badaniami wpływu polimorfizmu (różnorodności) genów na odpowiedź organizmu na dietę. Jest jakby miarą determinizmu genetycznego – pokazuje, ile „bezwzględnej mocy” tkwi w samych genach. Mocy, której nikt i nic nie zmieni. Polimorfizm genów przekłada się na różnice w reakcji na bioaktywne składniki diety. Celem jest więc stworzenie indywidualnych profili genetycznych, co umożliwia określenie ryzyka rozwoju choroby i zastosowanie odpowiedniej profilaktyki, np. zmiany diety i/czy stylu życia. Czy kiedykolwiek w przyszłości, zamiast sprawdzać na opakowaniu wartość energetyczną i skład produktu, będziemy szukać oznaczenia odpowiadającego naszemu profilowi genetycznemu? Ja mam wątpliwości, bo to tylko jedna strona medalu!
Nutrigenomika, z kolei, zajmuje się wpływem bioaktywnych składników żywności (→ żywność funkcjonalna, nutriterapia) na ekspresję genów, a tym samym na metabolizm i stan zdrowia. Wskazuje możliwości manipulacji aktywnością genów, będąc niejako ilustracją zjawisk epigenetycznych. Jako nauka interdyscyplinarna obejmuje elementy genetyki, dietetyki, biologii i medycyny molekularnej, bioinformatykę oraz farmakogenomikę.
Najważniejszym jej celem jest opracowanie indywidualnej diety zmniejszającej ryzyko wystąpienia chorób (chodzi głównie o genetyczne predyspozycje do powstawania chorób nowotworowych, metabolicznych i układu krążenia) i poprawiającej stan zdrowia poszczególnych osób.
Dieta spersonalizowana czy ślepa uliczka?
Czy na podstawie informacji odczytanych z DNA możemy skomponować idealną dietę dla każdego? Czy swoje „trzy grosze” dołoży metabolomika? Tym bardziej, że pomiar poziomu metabolitów może służyć do monitorowania stanu zdrowia. Czy taka „genodieta” kiedykolwiek powstanie?
Wiele ośrodków już zajmuje się „tworzeniem profilu genetycznego”. Co z niego wyczytamy? Wszelkie informacje na temat tego, które pokarmy wpływają na nasze zdrowie pozytywnie, a których powinniśmy unikać, jakie mamy ryzyko cukrzycy, otyłości i innych schorzeń oraz jaka aktywność fizyczna będzie dla nas najbardziej optymalna. Na jego podstawie układa się indywidualne diety (catering i dieta pudełkowa) ze zbilansowanym składem i ilością posiłków, z dobraną suplementacją (jeśli jest taka potrzeba) oraz listą dokładnych zaleceń żywieniowych. Możemy zmierzyć stężenia metabolitów w dowolnym materiale (spektrometria masowa i NMR), ale wyzwaniem jest interpretacja olbrzymiej ilości danych (→ bioinformatyka).
Powiedzmy sobie otwarcie. Obecna wiedza nie pozwala jeszcze na formułowanie takich wskazań. Mimo to firmy internetowe już sprzedają testy genetyczne i instruują pacjentów, co jeść i jak ćwiczyć. Przy okazji…zawyżają ceny witamin i innych suplementów. Równie „trafne” zalecenia można uzyskać z lektury gazet i czasopism. No i jest to działalność on-line, tak totalnie krytykowana (pamiętacie słynne „pandemiczne” teleporady?).
Przy układaniu jadłospisu bierze się pod uwagę informacje „wyczytane” z genów. Ale zarówno nutrigenetyka jak i nutrigenomika nie są w stanie odpowiedzieć na nurtujące nas pytania dotyczące skomplikowanego procesu dziedziczenia (zjawiska epigenetyczne)!
A taka „wiedza” na temat skłonności do chorób może zaowocować zbyt dalece posuniętą dbałością o zdrowie i ciągłym niepokojem mogącym doprowadzić do hipochondrii czy ortoreksji!!! Tymczasem miliony ludzi udowodniły, że bez „genetycznych nowinek” można zmienić styl życia i zapobiec lub wyleczyć wiele chorób!
Jeśli pójdziemy śladem „odkryć naukowych” nastąpi zanik tradycyjnej konsumpcji żywności, a „kapsułkowane” nudne jedzenie stanie się codziennością. No i narzucenie „autonomii” konsumpcji może być poważną trudnością, szczególnie w tradycyjnych rodzinach. Oczywiście mamy jeszcze Billa z laboratoryjnym mięsem podawanym ze sproszkowanym robactwem udającym pieczywo, ale to temat na inne rozważania. Jest jeszcze problem pozyskania poufnych danych o pacjencie. Kto wie, czy nie najważniejszy!
Na koniec może coś optymistycznego. Udało nam się wprowadzenie bajecznie prostej techniki identyfikacji polegającej na ustalaniu „kodów kreskowych DNA” (tzw. barkod DNA, DNA barcode) – sekwencji (jedna/kilka) DNA w wybranym standardowym regionie genomu dowolnego gatunku. Technikę nazywa się barkodowaniem DNA lub barkodingiem. Idealny barkod DNA jest krótki (do 600 bp=par zasad), wysoce zachowawczy w obrębie gatunku i zmienny międzygatunkowo oraz występuje w dużej liczbie kopii. Jego źródłem może być DNA jądrowe, mitochondrialne lub chloroplastowe.
Barkoding DNA jest techniką, której celem jest ułatwienie identyfikacji wszystkich organizmów występujących w przyrodzie. Wykorzystuje ona krótką sekwencję nukleotydów charakterystyczną dla danego organizmu jako jego znacznik, umożliwiając określenie gatunku. Kodowanie kreskowe DNA znacząco wspiera taksonomię. Posiada także – ze względu na łatwość stosowania – liczne zastosowania w różnych dziedzinach: nauce, przemyśle, epidemiologii (alergeny, zatrucia), dietetyce (analiza żywności) czy sądownictwie (np. entomologiczna analiza taksonomiczna). Ale to tylko najprostsze ustalanie faktów.
Przykład, którym się posłużyłem na początek pokazuje z jak oporną materią trzeba się zmierzyć. Ale najwięksi „wizjonerzy” porwali się z motyką na Słońce. Uznali, że dokonane odkrycia i wprowadzone techniki są wystarczające, by dokonać jednoznacznej diagnostyki (w tym prenatalnej), projektować dzieci, edytować zarodki czy modyfikować genomy przez podanie obcego materiału dziedzicznego (terapie genowe i GMO, w tym nieszczęsne „szczepionki”, które tak bardzo dały nam się ostatnio we znaki). Ale więcej szczegółów już w kolejnych notkach.
zlornetkawsieci 
Dodaj komentarz