Studii de asociere a întregului genom și dietă; Nutriție personalizată
Studiile de asociere la nivel de genom (GWAS) ne măresc foarte mult înțelegerea bazelor genetice ale bolilor umane, în special a bolilor complexe. Poate mai important, ele ne îmbunătățesc înțelegerea diferențelor subtile dintre indivizi, inclusiv caracteristicile comportamentale, sănătatea, bunăstarea și performanța. O analiză a publicațiilor GWAS de la prima lor apariție în 2003 subliniază descoperirea constantă a ceea ce ne face unici.
De la primele rapoarte GWAS, au existat un număr din ce în ce mai mare de comentarii în revistele științifice cu impact ridicat, subliniind fluxul de informații genetice umane și modul în care informațiile din cipurile de genotipare cu densitate mare (cipuri genetice) sunt utilizate de companiile online pentru a „prevedea „sănătatea umană la nivel individual. Ceea ce nu este luat în considerare, cu toate acestea, este informația cheie care poate fi necesară pentru a permite datelor genetice să prezică sănătatea umană sau, mai important, pentru a dezvolta strategii de modificare a predicțiilor genetice. Adică o evaluare paralelă și integrată a dietei și a factorilor de mediu.
Din 2005, a fost evidentă necesitatea eforturilor de colaborare în nutrigenomică pentru a permite o mai bună înțelegere a bazelor bolii și a caracteristicilor care diferă între indivizi. Cu toate acestea, deși a existat o proliferare a studiilor privind bazele genetice ale bolilor, marea majoritate a acestora nu au fost însoțite de date dietetice și de mediu stricte; acest element va fi esențial în studiile viitoare.
Tulburări monogene și boli complexe
Pentru o mare parte a secolului al XX-lea, cunoașterea bazelor genetice ale bolilor umane s-a limitat la o singură genă sau la boala Mendeliană, unde asocierea familială este oarecum evidentă. Cele mai multe dintre aceste mutații sunt sub formă de SNP-uri, implicând mutații fără sens (fără sens) sau fără sens (fără sens). Odată ce boala a fost fenotipată cu exactitate și asociațiile familiale identificate, a fost relativ clar care genă era importantă. Cu toate acestea, astfel de boli sunt relativ rare și cele mai frecvente boli sunt mai complexe, implicând multiple gene și interacțiuni cu mediul, inclusiv dieta.
Cu boli complexe, studiile de asociere sunt singura abordare realistă, folosind un număr mare de cazuri și controale fără legătură sau grupări familiale, cum ar fi triouri care implică 2 părinți și un copil afectat. Pentru identificarea genelor în boli complexe sunt necesare un număr mare de markeri care se întind pe genom. Poate mai important, prezența sau absența unei singure variante genetice nu este de obicei suficientă pentru a explica fenotipul bolii. Există motive întemeiate să credem că predispoziția genetică la boli complexe se datorează variațiilor minore ale unui număr mare de gene și capacității lor de a interacționa cu factori specifici de mediu. Deși aceste boli complexe sunt mult mai dificil de studiat, aceste cunoștințe pot deveni foarte importante, având în vedere că acestea sunt cea mai frecventă cauză de deces la om. Există, desigur, și mai multe provocări tehnice pentru a obține o înțelegere eficientă a dietei umane decât există de gene.
Tehnologii în GWAS
Deși primul GWAS a apărut în literatură în 2003, instrumentele inițiale nu acopereau o zonă reprezentativă a genomului uman. În anul următor, a fost descrisă o microarray de rezoluție a plăcilor care anunța o acoperire completă a genomului uman. Aceste instrumente sunt blocuri esențiale de pornire pentru studiile GWAS, care se bazează pe permiterea corelațiilor genotip-fenotip, folosind aceleași principii ca și studiile genetice candidate. Cu toate acestea, astfel de studii sunt lipsite de ipoteze, deoarece variantele măsurate acoperă întregul genom uman.
Proiectul internațional de cartografiere a haplotipului (HapMap) a recunoscut necesitatea studiilor de acest tip și a încercat să caracterizeze principalele SNP-uri de-a lungul genomului și în diferite grupuri de populație umană. Noțiunea a fost că acestea ar putea oferi o idee a structurii populației în toate SNP-urile „comune” (frecvență> 5%), în 2 faze de densitate crescândă pe tot genomul. Acest lucru ar fi completat cu re-secvențierea profundă, acolo unde este cazul.
Această resursă a furnizat tehnologia pentru testarea variantelor genetice folosind cipuri genetice, capabile acum să acopere peste 1 milion de SNP-uri din genom. Cei doi furnizori principali de genotipare sunt Affymetrix, ale cărui variante sunt distribuite aleatoriu și Illumina, care a folosit SNP-uri mai selectate. Oricare sau ambele cipuri genetice sunt ideale pentru măsurarea unui număr mare de SNP-uri și, de asemenea, pentru copierea variantelor.
Tehnici profunde de re-secvențiere sunt, de asemenea, disponibile pentru a studia zone specifice ale genomului. Bazele de date mari colaborative sunt esențiale pentru a furniza puterea statistică necesară pentru încrederea în interpretarea datelor.
Importanța GWAS