Beslenme, Genetik ve Nütrigenomi

Diyet ve sağlık konuları, herkesin bir fikir sahibi olduğu ama aslında gazetelerin sağlık köşelerinden ziyade bilimsel dergilerin yazılarının daha çok dikkate alınması gereken bir bilim dalını oluşturmaktadır. Amerika’da gerçekleştirilecek olan büyük beslenme projesi, Nütrigenomi, nütrigenomik beslenme ve insan  genom projesi ile ilgili merak ettiklerinizi yazıda bulabilirsiniz.

Beslenme, Genetik ve Nütrigenomi
Beslenme, Genetik ve Nütrigenomi

Konu Başlıkları

  1. >Hangi Diyet Genler ve Sindirim Açısından İyidir?
  2. Nütrigenomi Nedir? Nütrigenomik Beslenme Nasıl Olur?
  3. Nütrigenomi ve Yasal Düzenlemeler
  4. Nütrigenomi’nin Geleceği

Hangi Diyet Genler ve Sindirim Açısından İyidir?

Her diyet herkese göre değildir. Kan şekerini yükseltmekten kaçınılmak isteniyorsa muz yemek bir kurabiye yemekten daha mantıklı görünmektedir. Ama 2015 yılında 800 İsraillinin katıldığı bir çalışmada bazılarının kan şekerlerini kurabiyelerden çok muz ve ekmeğin artırdığı tespit edildi. Kolayca kilo verebilen ve veremeyen insanların olduğu bilinen bir gerçektir. Şimdilerde ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü (USE) bu farklılıkların nedenini anlamak için çalışmalara başlamıştır.Şimdiye kadar yapılacak en geniş kapsamlı olan araştırma 256 milyon dolara mal olacak ve 5 yıl sürecek. Bu süre içerisinde 10,000 Amerikalının kan şekeri seviyelerinden kişinin bağırsak yapısına kadar aldığı besinlerin vücut tarafından nasıl işlendiğine bakılacak.  Ulusal Diyabet ve Sindirim Enstitüsü Bölüm Başkanı olan Griffin Rodgers bu çalışmanın beslenme bilimi alanine tamamen değiştirme potansiyelini olduğunu; gelecek yılarda daha fazla keşfin önünü açabilecek yeni araçların, yöntemlerin ve verilerin elde edilebileceğini vurgulamıştır. Aynı zamanda beslenme uzmanlarının diyetlerini bireylerin genlerine ve mikrobiyomlara (vücuttaki mikroorganizmalar) uyumlu olarak hazırlamalarını da sağlayabilme olasılığı bulunmaktadır.

2018 yılında emekli olana kadar American Society for Nutrition (Amerikan Toplumu için Beslenme)’nın yardımcı başkanı ve USE’nin besin tekviyeleri ofis başkanı olan Paul Coates, insanların çok yönlü beslendikleri ve diyetlerinin kontrol edilmelerinin zor olduğu için “ucu açık, belirsiz” bir alan olarak görülen beslenme biliminin USE tarafından daha ileriye götüreleceği yönündeki düşüncelerini belirtmiştir.

Mayıs 2020’de USE Yönetici Francis Collins, kalp rahatsızlıkları ve diyabet gibi kronik hastalıklarda diyetin önemini de kabul ederek ajansın 10 yıllık stratejik planını açıklamıştır. Bu planın içerisinde nörobiyoloji, diyetin yaşam döngüsü üzerindeki rolü, besinlerin ilaç olarak değerlendirilip değerlendirilemyecekleri ve hassa beslenmenin artırılması gibi temel disiplinler yer almaktadır. Bu kavram genetikten uyku alışkanlıklarına, sosyal çevreden bağırsakta bulunan mikroplara kadar olan faktörlere bağlı olarak insan vücudunun yiyeceklere nasıl tepki verdiğini tanımlamaktadır. Örneğin İsrail’de yapılan bir çalışmaya göre (yazının başında bahsedilmiştir) bireyler işlenmiş şeker ile meyvelerde bulunan şekere farklı tepkiler verdiğinden, bu durumdan büyük ölçüde mikrobiyomun sorumludur.

Beslenme çalışmasına katılan 10,000 katılımcıya çeşitli izleme aygıtları takılarak fiziksel aktiviteleri, kan şekerleri, ne yedikleri, belli bir öğünü yemek için gerçekleştirdikleri klinik ziyaretleri ve klinik testleri izlenecek. Grubun içinde 1,500 kişiye evde veya klinikte üç farklı diyet uygulanacak ve sonrasında bazı testler gerçekleştirilecek. 500-1,000 kişi gönüllüden klinikte yaşayıp  üç kerelik 2 haftalık sıkı kontrollü bir diyete girmeleri istenecek. Bu tür “beslenme” çalışmaları alanın en önemli standardını oluşturmaktadır ama çok maliyetli olduğundan sayı olarak düşük tutulmaktadırlar. Örneğin USE son zamanlarda aşırı işlenmiş gıdaların etkilerini incelemek üzere benzer çalışmaları sadece 20 kişi üzerinde deneyleyebilmiştir.

Tufts Üniversitesi beslenme bilim isanı José Ordovás, katılımcıların DNA yapılarından posta kodlarına kadar kişisile bilgilerinin toplanmasıyla yıllarca başedilmeye çalışılan ve ölçülmsi mümkün olmayan bazı faktörlerin elendiğini belirtmektedir. Yapay zeka araştırmacıları tarafından bu toplanan veriler daha sonra bir birey için en iyi olabilecek diyeti tahmin etmeye çalışacak modellemelerde kullanılacak. İkinci 5 yıllık aşamada ise bu modellemeler klinik deneylerle test edilecek.

USE şimdi, veri merkezi, klinik merkezler ve mikrobiyom merkezlerikatılım için davette bulunmaktadır. Amaç Ocak 2023’e kadar gönüllülerin kaydedilmesine başlanmasıdır.

Genlerin fenotip (genetik özelliklerin fiziksel dışavurumları) üzerindeki etkilerine ek olarak aynı zamanda genler çevresel etkilere de tepki göstermektedirler. Beslenme bu çevresel etkilerden birisidir. Dikkat edilmesi gereken temel besinlerden bazıları tek karbonlu döngüye sahip olan folat, kolin, B2-B6-B12 vitaminleri ve gen dışavurumlarını düzenleyen A vitamin gibi besinlerdir.

Nütrigenomi Nedir? Nütrigenomik Beslenme Nasıl Olur?

Nütrigenomi, genetik ve beslenme arasındaki etkileşimin insan sağlığını nasıl etkilediğini araştıran bir bilim dalıdır. Daha sağlıklı bir yaşamın elde edilmesi ve sürdürülmesi için kişiye özel bir diyet plânının oluşturulmasında kullanılmaktadır. Nütrisyonel genomik olarak da bilinmektedir. İnsan Genom Projesi’nin 1990’lı yıllarda başlatılmasından sonra insanın DNA dizilim haritaları çıkartılmaya başlandı. Bütün bu gelişmeler, günümüzdeki nütrigenomik beslenme çağı gelişmelerinin ilk adımlarını oluşturuyordu.

Nütrigenomi araştırma alanıbazı ileri düzey teknolojilerinin gelişmesine sıkı sıkıya bağlıdır. Bu sözde ‘-omik’ denilen teknolojilerin arasında genomic, metabolomik ve transkiotomik bulunmaktadır. Bunlar birçok tür mokelülün eş zamanlı bir şekilde tanımlanmasına ve ölçülmesini sağlamaktadır. Çoğu kronik hastalığın monogenik mutasyonlardan (tek bir genin mutasyona uğraması) kaynaklanmadının (leptin eksikliğinde olduğu gibi) veya tek bir diyetin tek bir genetik etkisinin olmadığının altının çizilmesi gerekmektedir. İşin içine birçok sayıda gen değişkenleri dahil olmaktadır. İşte bu noktada nütrignomiklerin karşılaştıkları büyük zorluklardan birisi başlamaktadır. İnsanın sahip olduğu karmaşık biyolojisi, diyetle alınan biyoaktif bileşenlerin (organik ürünlerde bulunan doğal kimyasal bileşikler) vücutta nasıl tepkilemelere yol açtığına dair mekanik bir açıklama getirmektedir.İnsan hücrelerinin genomik olarak sabit kalabilmeleri için her bir besinin hangi miktarlarda vücuda alınması gerektiği ile ilgili bir miktar belirlenememektedir. Çeşitli genetik altyapılar fenotiplerin belirlenmesini daha da karmaşık hale getirmektedir. Örneğin APOE geninin üç farklı fenotipi bulunmaktadır. Her birinin ise farklı KVH (Kardiyovasküler hastalıklar, kalp damar hastalıkları) riski olasılığı vardır. Bütün bunlar her diyete ve yaşam tarzı faktörlerine farklı tepkiler göstermektedir (APOE geni apolipoprotein E olarak bilinen proteinin üretilmesinden sorumludur.  Kolestrolün düzenlenmesi ve kalp ile kan damarları ile ilgili rahatsızlıkların önlenmesi açısından önemlidir).

Nütrigenomi ve Yasal Düzenlemeler

Nütrigenomi henüz arzu edilen seviyeye gelmemiş olsa da kişiye özel geliştirilen diyet planlaması ile hızla gelişmeye devam etmektedir. Bazı etik ve ruhsat (izin) sorunları bu alanda karşılaşılan en büyük iki problem olarak görülmektedir. Ortada kanıtlanmış bir tedavi yöntemi olmadığı gibi bu tür genetik taramalarda ortaya çıkartılan kişisel bilgilerin kötüye kullanımına açık bir ortam yaratılmaktadır. Bu konu sadece bilim insanlarını değil, hükümetlerden beslenme uzmanlarını da ilgilendirmektedir.

Nütrigenominin insan sağlığını değiştireceği yönündeki varsayımın temeli şuna dayanmaktadır: 2003 yılında Birleşik Krallık Sağlık Departmanı’nın hastalık önleme konusunda yapılan tedavilerin, yaşam tarzına yönelik tavsiyelerin ve bunların takibini içeren süreçlerin her bireye uygun bir şekilde düzenlenebileceğine yönelik açıklaması bulunmaktadır. Avrupa Nütrigenomi Kuruluşu (the European Nutrigenomics Organisation, NUGO) ve Nütrigenomi ve Nütrigenetik için Toplum (Society for Nutrigenomics & Nutrigenetics) gibi panmilliyetçi organizasyonların kurulmasıya bu konudaki altyapı geliştirmeleri ve uluslararası işbirliği çalışmaları hızla artmaya devam etmektedir.Beslenme düzeni nedeniyle yakalanan ve bulaşıcı olmayan hastalıklar dünya sağlığı açısından büyük bir yük oluşturmaya devam etmektedir. Yasal düzenlemeler sebebiyle insanlar üzerinde deney yapılmasının kısıtlanmasına rağmen Nütrigenomi, nüfuslar düzeyinde diyet değişikliğine gidilmesi yönünde teşvik edici bir unsur oluşturabilmektedir.

Nütrigenomi’nin Geleceği

Her bir ‘omik’ alanı açısında gelişmeler sağlansa da kapsamlı fenotik profillerinin oluşturulması için etkili bir bütünleşmenin sağlanması gereklidir.Genlerin kronik hastalıklarlar üzerindeki göreceli etkilerinin tartışmaları devam etmektedir. Profesör Mathers’ın 2017 yılındaki bir konferans konuşmasında 97 genetik lokusunun yağ birikimine need olduğunun (lokus: genin kromozom üzerindeki yeri) belirlenmesine rağmen bu 97’nin tümünün vücut kütle endeksi değişkenlerinin sadece %3’ünü açıkladığı belirtilmiştir. Bu sebeple, ne genler ne de diyetler tek başlarına neden bazılarının birtakım koşullara daha yatkın olduğunu açıklayamamaktadırlar. Genlerin yansımaları bireyin çevresiyle olan karmaşık etikleşimlerine bağlıdır.

Avrupa Birliği tarafından finance edilen Food4Me deneyinde kişiselleştirilmiş beslenme ve nütrigenomiklerin sürdürülebilir kişisel diyetlere katkısının olup olamayacağı sorularının cevapları aranmıştır. İçeriğinde diyet, fenotip ve genotip gibi birçok faktörü barındıran bu çalışma sonucunda standart bir diyet yerine kişiselleştirilmiş bir diyet plânının izlenmesinin sağlık açısından daha olumlu etkileri olduğu ileri sürülmüştür. Bununla birlikte, diyetisyenlerin uyguladıkları kişiselleştirilmiş diyetlerle fenotip bilgilerin kullanılarak kişiselleştirilen diyetler arasında fark olduğunun  da unutulmaması gerekmektedir.

Food4Me denemelerine karşın bunları genel halk sağlığı açısından uygulama aşamasına geçilmesi için henüz erkendir. 2012’de Yunanistan’da yapılan bir ankete göre sağlık bakımı pratisyenlerinin %80’i hastalarına nütrigenomik beslenme önermeye isteklidirler ama sadece %17’sinin gerçekte uygulamaya geçirmiştir.

Üzerinde daha çok konuşulacak ve yeni gelişmeler elde edilecek bir alan olan Biyoinformatik bilimi konusundaki gelişmeleri takipte olacağız.

Kaynak

American Association For The Advancement of Science – Science

The Nutrition Society – Advancing Nutritional Science