واژه‌ی Nutrigenomics ترکیبی از دو واژه‌ی تغذیه (Nutrition) و ژنوم (Genomics) است و به شاخه‌ای از علم اشاره دارد که ژنوم انسان، تغذیه و سلامت را با یکدیگر مرتبط می‌داند.
پژوهشگران این حوزه به دنبال کشف این موضوع هستند که مواد مغذی چگونه بر بیان ژن‌ها (فعال یا غیرفعال شدن آن‌ها) اثر می‌گذارند.
در حالی‌که نوتری‌ژنومیکس مشخصا بر اثر مواد مغذی بر بیان ژن‌ها تمرکز دارد، شاخه‌ای دیگر به نام نوتری‌ژنتیکس (Nutrigenetics) دامنه‌ی گسترده‌تری دارد.
نوتری‌ژنتیکس بررسی می‌کند که چگونه انواع مختلف ژن‌ها (یا همان واریانت‌های ژنتیکی) نسبت به مواد مغذی، غذاها و مکمل‌ها واکنش نشان می‌دهند. به بیان ساده‌تر، این حوزه‌ی علمی دوطرفه است:
از یک‌سو، ژن‌ها تعیین می‌کنند که بدن چگونه به مواد غذایی مختلف واکنش نشان دهد.
از سوی دیگر، غذاها و مکمل‌هایی که مصرف می‌شوند می‌توانند نحوه‌ی عملکرد و بیان ژن‌ها را تغییر دهند.
واریانت‌های مختلف از یک ژن می‌توانند تفاوت زیادی در توانایی بدن برای هضم، جذب، متابولیسم (سوخت‌وساز) و سنتز مواد مغذی ایجاد کنند.
نوتری‌ژنومیکس (Nutrigenomics) و نوتری‌ژنتیکس (Nutrigenetics):
نوتری‌ژنومیکس (Nutrigenomics):
مطالعه‌ای درباره‌ی اینکه رژیم غذایی چگونه بر ژن‌ها اثر می‌گذارد، از جمله در تغییر تولید پروتئین‌ها و فرایندهای متابولیکی بدن.
نوتری‌ژنتیکس (Nutrigenetics):
مطالعه‌ای درباره‌ی اینکه تفاوت‌های ژنتیکی هر فرد چگونه بر پاسخ بدن او به مواد غذایی اثر می‌گذارد.
اما نوتری‌اپی‌ژنِتیکس (Nutriepigenetics) چیست؟
این واژه ترکیبی از تغذیه‌ای (nutritional) و اپی‌ژنتیک (epigenetics) است و به علمی اشاره دارد که در سطح مولکولی فعالیت می‌کند.
پژوهشگران این حوزه بررسی می‌کنند که مولکول‌های موجود در غذا چگونه با مولکول‌های متصل به DNA تعامل دارند و در نتیجه بیان ژن‌ها را کنترل می‌کنند.
برای مثال، ترکیبات متیلاسیون در رژیم غذایی، متیلاسیون DNA و تأثیر آن بر بیان ژن‌ها موضوع اصلی مطالعات نوتری‌اپی‌ژنتیک است.
در نتیجه، میان این سه شاخه (نوتری‌ژنومیکس، نوتری‌ژنتیکس و نوتری‌اپی‌ژنتیکس) تفاوت‌هایی روشن وجود دارد، اما برای بیشتر مردم، واژه‌ی نوتری‌ژنومیکس به‌عنوان اصطلاح کلی برای اشاره به کل این حوزه به‌کار می‌رود.
مثالی برای درک بهتر نوتری‌ژنومیکس
ممکن است این مفاهیم پیچیده به نظر برسند، اما مثال ساده‌ای وجود دارد: بدن برای استفاده از مواد مغذی از آنزیم‌ها کمک می‌گیرد. یکی از نمونه‌های معروف، بتاکاروتن است.
بتاکاروتن باید در بدن به ویتامین A تبدیل شود تا به شکل زیست‌فعال قابل استفاده باشد. ژن BCO1 مسئول ساخت آنزیمی است که بتاکاروتن را تجزیه و به ویتامین A تبدیل می‌کند.
برخی از ما فعالیت آنزیمی بالاتری داریم و این تبدیل را به‌خوبی انجام می‌دهیم، اما برخی دیگر که در ژن BCO1 دچار تغییر یا جهش هستند، توانایی تبدیل کمتری دارند.
اگر بدانیم فردی نمی‌تواند بتاکاروتن را به‌خوبی به ویتامین A تبدیل کند، باید به او مکمل ویتامین A داده شود یا منابع غذایی سرشار از این ویتامین را در رژیمش افزایش دهیم.
این همان فرآیند شخصی‌سازی تغذیه بر اساس ژنتیک است؛ مرحله به مرحله و مطابق با DNA هر فرد.
چرا باید به نوتری‌ژنومیکس اهمیت بدهیم؟
اگر پژوهشگر ژنتیک تغذیه‌ای نباشید، نیازی نیست زیاد نگران تفاوت بین نوتری‌ژنومیکس، نوتری‌ژنتیکس و نوتری‌اپی‌ژنتیکس باشید. آنچه اهمیت دارد این است که همه‌ی انسان‌ها به یک رژیم غذایی مشابه پاسخ یکسانی نمی‌دهند.
به‌عبارت دیگر، هیچ رژیم غذایی یکسانی برای همه وجود ندارد.
این همان نکته‌ای است که متخصصان تغذیه و دانشمندان سال‌هاست تکرار می‌کنند.
نوتری‌ژنومیکس، علمی فراگیر و دقیق
یکی از دستاوردهای مهم نوتری‌ژنومیکس این است که ما را وادار می‌کند نتایج تحقیقات قدیمی تغذیه را دوباره بررسی کنیم. در قرن گذشته، بیشتر تحقیقات تغذیه‌ای روی مردان سفیدپوست سالم آمریکایی انجام شده است.
اما آیا می‌توان نتایج چنین مطالعاتی را به کل جمعیت جهان تعمیم داد؟
در بسیاری از موارد خیر و حتی گاهی چنین تعمیمی خطرناک است.
برای مثال، در گفت‌وگویی با دکتر متخصص برجسته چربی‌شناسی، نسبت تری‌گلیسیرید به HDL (TG/HDL) بررسی شد. در جمعیت سفیدپوست، عدم تعادل این نسبت نشانگر مقاومت به انسولین است، اما در میان سیاه‌پوستان چنین ارتباطی وجود ندارد.
افراد آفریقایی‌تبار معمولا سطح تری‌گلیسیرید پایین‌تری دارند، اما این به آن معنا نیست که نیازی به اصلاح رژیم و سبک زندگی برای کنترل قند خون ندارند.
چشم‌انداز آینده
درک علم نوتری‌ژنومیکس به ما اجازه می‌دهد تحقیقات تغذیه‌ای را دقیق‌تر کنیم و بررسی نماییم چگونه انواع خاصی از ژن‌ها با مواد مغذی تعامل دارند.
این دانش در آینده‌ی نزدیک به ما کمک خواهد کرد تا تغذیه و درمان را برای هر فرد شخصی‌سازی کنیم.
به‌جای نسخه‌های عمومی و کلی، می‌توان برای هر انسان برنامه‌ای متناسب با ژن‌های منحصر‌به‌فرد او طراحی کرد. علم ژنتیک تغذیه‌ای نشان می‌دهد که هیچ دو بدنی شبیه هم نیست.
با شناخت ژن‌ها، می‌توان سبک زندگی و تغذیه را متناسب با نیاز واقعی بدن تنظیم کرد. اگر می‌خواهید بدانید بدن شما واقعا به چه نیاز دارد، گزارش ژنتیک تغذیه‌ی حنیفا نقطه شروع شماست.
از تغذیه‌ی عمومی فاصله بگیرید و به سوی تغذیه‌ی اختصاصی بر اساس DNA خود گام بردارید، زیرا سلامت واقعی از ژن‌های شما آغاز می‌شود.
کاربردهای عملی ژنتیک تغذیه‌ای (Nutrigenomics)
رواج آزمایش‌های ژنتیکی خانگی باعث شده است که بررسی ژنوم شخصی از همیشه آسان‌تر شود.
به‌عنوان مثال، شما می‌توانید یک نمونه بزاق خود را به مجموعه‌ی ارسال کنید و در عرض چند هفته، به داده‌های خام ژنتیکی خود دسترسی پیدا کنید.
با تحلیل این داده‌ها، می‌توان مشخص کرد که آیا حامل برخی واریانت‌های ژنتیکی هستید که با اختلالات متابولیکی یا نیاز به مواد مغذی خاص به‌عنوان هم‌عامل (co-factor) برای عملکرد صحیح بدن ارتباط دارند یا نه.
نقش ژن‌ها در تغذیه:
ژن FTO:
جهش در این ژن با افزایش احتمال چاقی و کاهش توانایی بدن در کنترل چربی‌های غذایی مرتبط است.
ژن‌های LDLR، PCSK9 و APOB:
واریانت‌های خاص در این ژن‌ها احتمال بالا بودن کلسترول خون و بیماری‌های قلبی‌عروقی را افزایش می‌دهد. اصلاح رژیم غذایی در افراد دارای این ژن‌ها می‌تواند به حفظ کلسترول در محدوده‌ی سالم کمک کند.
ژن APOE4:
این ژن در افرادی که به بیماری آلزایمر دچار می‌شوند، بیش از جمعیت عمومی دیده می‌شود.
دارندگان این ژن تمایل دارند کلسترول بیشتری از غذا جذب کنند و در صورت مصرف چربی اشباع بالا، کلسترول بیشتری نیز تولید کنند.
ژن FADS1:
در میان جمعیت‌های آفریقایی‌تبار و مکزیکی بیشتر دیده می‌شود. دارندگان این ژن، اسید چرب لینولئیک (امگا-۶) را سریع‌تر به اسید آراشیدونیک (ARA) تبدیل می‌کنند.
این فرایند ممکن است پاسخ التهابی بیشتری ایجاد کند. هرچند اسید آراشیدونیک یک اسید چرب ضروری است، اما در برخی جمعیت‌ها مقدار زیاد آن می‌تواند باعث التهاب مزمن شود.
در حالی‌که این نکته در بیشتر مطالعات تغذیه‌ای نادیده گرفته شده است، نوتری‌ژنومیکس به ما یادآوری می‌کند که پاسخ بدن در گروه‌های قومی مختلف می‌تواند متفاوت باشد.
پیامدهای علمی و بالینی
کاربرد عملی نوتری‌ژنومیکس این است که به ما امکان می‌دهد پاسخ هر فرد به تغییرات رژیمی را به‌صورت دقیق پیش‌بینی کنیم. این موضوع در تاریخ بشر بی‌سابقه است.
اکنون دیگر نیازی نیست فرض کنیم میانگین پاسخ چند داوطلب در یک آزمایش، برای همه‌ی مردم یکسان خواهد بود. در عوض، می‌توانیم تعامل میان ژن‌ها و مواد مغذی را در هر فرد در نظر بگیریم و بر اساس ژنوم شخص، برنامه‌های تغذیه‌ای هدفمند و اختصاصی طراحی کنیم.
ژنتیک تغذیه‌ای و دارودرمانی
علم نوتری‌ژنومیکس تنها به تغذیه محدود نیست؛ بلکه می‌تواند در تنظیم نوع و دوز داروها نیز نقش داشته باشد.
برای مثال، اگر فردی دارای واریانت ژنتیکی باشد که او را به جذب‌کننده شدید کلسترول تبدیل کند، مصرف داروهایی مانند زتیا (Zetia) که جذب کلسترول را مهار می‌کنند، برای او بسیار مؤثر خواهد بود.
در مقابل، فردی با کلسترول بالا که از نظر ژنتیکی توانایی جذب کلسترول از رژیم غذایی را ندارد، نیاز به رویکرد درمانی متفاوتی خواهد داشت.
ژنتیک تغذیه‌ای در جامعه سیاه‌پوستان
پیش‌تر اشاره شد که نسبت تری‌گلیسیرید به HDL (TG/HDL) در سیاه‌پوستان شاخص دقیقی برای مقاومت به انسولین نیست. همچنین مصرف زیاد چربی‌های امگا-۶ در این جمعیت می‌تواند مشکلات خاصی ایجاد کند.
بیماری‌های قلبی در جامعه‌ی آفریقایی‌تبار شیوع بیشتری دارد و معمولاً در سنین پایین‌تر نسبت به سفیدپوستان بروز می‌کند.
مطالعات نشان داده‌اند که سطح اسید آراشیدونیک (ARA) در خون این افراد معمولا بالاتر است.
زمانی که سطح ARA بیش از حد افزایش یابد، بدن وارد یک وضعیت التهابی مزمن می‌شود که در بروز بیماری‌های قلبی و متابولیکی نقش دارد.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که غذاهایی که برای یک گروه بی‌خطر هستند، ممکن است در گروه دیگر باعث بیماری شوند.
همان‌طور که در یکی از مقالات مجله‌ی British Journal of Nutrition آمده است:
«تفاوت‌های نژادی و قومی در شیوع یا شدت بیماری‌های رایج، احتمالا نتیجه‌ی ترکیبی از عوامل محیطی، اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی است،
اما عوامل ژنتیکی نیز در این تفاوت‌ها نقش بسیار مهمی دارند.»
به همین دلیل، نوتری‌ژنومیکس فرصتی ویژه برای بهبود سلامت گروه‌های کمتر‌بررسی‌شده فراهم می‌کند. این علم می‌تواند یکی از کلیدهای کاهش بیماری‌های قلبی در جوامع آفریقایی‌تبار و سایر جمعیت‌های در معرض خطر باشد.
آینده‌ی نوتری‌ژنومیکس
پیشرفت علم نوتری‌ژنومیکس وابسته به داده‌های گسترده و متنوع است.
خوشبختانه در دوران هیجان‌انگیزی زندگی می‌کنیم که پژوهشگران نوتری‌ژنتیکس تقریبا هر روز در حال کشف ارتباط‌های تازه میان ژن‌ها و رژیم غذایی هستند.
در گذشته، داده‌های بیشتر آزمایش‌های بالینی به گروه‌های خاصی از جمعیت محدود بود و همین مسئله باعث می‌شد یافته‌ها برای سایر گروه‌ها معتبر نباشد.
در آینده، افزایش تنوع جمعیت‌های شرکت‌کننده در پژوهش‌های ژنتیکی منجر به درک دقیق‌تر از ارتباط ژن و تغذیه خواهد شد. این پیشرفت می‌تواند تأثیر شگرفی بر سلامت میلیاردها انسان در سراسر جهان بگذارد.
