Γονίδια και διατροφή: συσχέτιση γονιδιωματικών δεικτών με ασθένειες και απήχηση της διατροφογονιδιωματικής στην κοινωνία

Abstract

Nutrigenomics is a new promising science that investigates the association between genes and nutrition. At its starting point, this PhD thesis investigates the relationship between genome, nutrition (meta-analysis) and disease/ pathological state. Herein, following the metanalysis, the Adamantiades –Behcet disease is considered as the clinical focus of interest. Finally, in the context of public health, this PhD thesis aims to shed light on (i) the views and knowledge of the general public and health professionals on nutrigenomics and the commericially available nutrigenomic tests, (ii) the relationship between genomic markers and disease/ pathological state and (iii) the impact of nutrigenomics on society Methodology: A meta-analysis was conducted to study the most common genes associated to nutrigenomic tests. For this, 1170 entries (from articles dating from 1995 to 2012, including 361.153 cases and 163.439 healthy individuals) were analysed. For the clinical study of the AB disease, a whole genome analysis was performed, following the isolation of DNA from saliva samples. The total of the genomic variants obtained were compared to catalogued ones (1000 genomes project). The views and knowledge of the general public (n=1504) and health professionals (n=87) on nutrigenomics as well as the commericially available nutrigenomic tests were investigated using two types of anonymous questionaires.Results: The metanalysis data conducted herein appear to be incompatible with the nutrigenomics genes in question and the diseases/conditions chosen for this analysis (cardiovascular disease, metabolic syndrome, diabetes, gastroenterological diseases, obesity, insulin resistance etc.). The diagnosis for the AB disease was also confirmed by whole genome analysis and findings regarding nutrigenomics biomarkers were further researched through the whole genome sequencing results. Data included genomic variants relevant to the medical history of all family members considered as well as incindental findings (Cystic Fibrosis, Hawkinsinuria etc). Notably, several genes that should be further investigated (as well as their association with the genetic component of the disease) were obtained. Interesting findings were revealed regarding the views of the general public and health professionals on nutrigenomics and nutrigenomic tests. It seems that there is a great need towards the education of both the general public and health professionals. Conclusion and Future Perspectives: The fact that incompatible results were obtained following the meta-analysis performed is of great importance as it shows that the genetic component of nutrigenomics still needs to be defined. Finally, several genes that seem to be involved in the genetic component of the disease in relation to genomic biomarkers were revealed by whole genome sequencing. The latter is expected to have a crucial role in personalized medicine.The current need to educate both the general public and health professionals on nutrigenomics and the commercially available tests becomes evident. Finally, future studying in different ethnic populations through clinical researching of the genomic biomarkers with diseases is suggested.

Η διατροφογονιδιωματική είναι μια νέα επιστήμη, που αναδύεται τα τελευταία χρόνια και μελετά τη σχέση των γονιδίων με τη διατροφή. Στην αφετηρία της, η παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνά και εμβαθύνει στη σχέση γονιδιώματος, διατροφικής πρόσληψης (μετα-ανάλυση) και ασθενειών/ παθολογικών καταστάσεων. Σε αυτά τα πλαίσια, στη συνέχεια εξετάζεται ως περίπτωση κλινική μελέτης η νόσος Αδαμαντιάδη–Behcet (ΑΒ). Τέλος, στα πλαίσια της δημόσιας υγείας, εξετάστηκαν (α) οι απόψεις και η γνώση του γενικού πληθυσμού, καθώς και των επαγγελματιών υγείας, αναφορικά με τη διατροφογονιδιωματική και τις εμπορικά διαθέσιμες δοκιμασίες, (β) η σχέση των γονιδιωματικών δεικτών με τις ασθένειες/ παθολογικές καταστάσεις και (γ) η απήχηση της διατροφογονιδιωματικής στην κοινωνία.Μεθοδολογία: Διενεργήθηκε μετα-ανάλυση, αποσκοπώντας στη μελέτη των πιο συχνών γονιδίων που αφορούν σε δοκιμασίες διατροφογονιδιωματικής. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν και αναλύθηκαν 1.170 καταχωρήσεις από άρθρα που χρονολογούνται από το 1995 έως το 2012 (361.153 ασθενείς και 163.439 υγιείς). Αναφορικά με την κλινική μελέτη του πονήματος, μελετήθηκε ολόκληρο το γονιδίωμα μιας οικογένειας με παιδί που νοσεί από την νόσο ΑΒ, ώστε να διερευνηθεί σε κλινικό και εργαστηριακό επίπεδο η εν λόγω ασθένεια, αλλά και η διατροφογονιδιωματική συνιστώσα της. Για το σκοπό αυτό, έλαβε χώρα απομόνωση γενωμικού υλικού από σίελο και ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος. Όλες οι απορρέουσες γονιδιακές αλλαγές, εν τέλει, συγκρίθηκαν με τις καταγεγραμμένες για τον Ευρωπαϊκό πληθυσμό (1000 genomes project). Οι απόψεις που αφορούν στην διατροφογονιδιωματική και τις εμπορικά διαθέσιμες δοκιμασίες, η σχέση των γονιδιωματικών δεικτών με τις ασθένειες/ παθολογικές καταστάσεις, αλλά και η απήχηση της διατροφογονιδιωματικής στη κοινωνία διερευνήθηκαν στον γενικό πληθυσμό (n=1504) και τους επαγγελματίες υγείας (n=87), κάνοντας χρήση δύο ανώνυμων ερωτηματολογίων.Αποτελέσματα: Όσον αφορά τα αποτελέσματα της μετα-ανάλυσης, είναι σημαντικό να τονιστεί ότι υπήρξε ασυμβατότητα μεταξύ των συσχετίσεων των γονιδίων της διατροφογονιδιωματικής με τις ασθένειες που είχαν επιλεγεί προς ανάλυση. Η ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος της οικογένειας με νόσο ΑΒ επιβεβαιώνει τη διάγνωση της νόσου. Πιο σημαντικά, η εν λόγω ανάλυση αποκαλύπτει γονίδια που χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης σε σχέση με τη γενετική συνιστώσα της νόσου ΑΒ. Παράλληλα, εντοπίστηκαν μέσω του ιατρικού ιστορικού και της διερεύνησης ολόκληρου του γονιδιώματος των μελών της τετραμελούς οικογένειας, γονιδιακές αλλαγές, σχετικές με το ιστορικό τους. Επιπρόσθετα, προέκυψαν και μη αναμενόμενα αποτελέσματα, όπως γονιδιακές αλλαγές που αφορούσαν κληρονομικές ασθένειες, όπως η Κυστική Ίνωση, η Hawkinsinuria κ.α. Αναφορικά με τις απόψεις του γενικού πληθυσμού, αλλά και των επαγγελματιών υγείας σχετικά με την διατροφογονιδιωματική και τις εμπορικά διαθέσιμες δοκιμασίες που την αφορούν, τα ευρήματα υπήρξαν ενδιαφέροντα. Συγκεκριμένα, καθίσταται σαφής η ανάγκη ενημέρωσης του γενικού πληθυσμού και της ενδελεχούς εκπαίδευσης των επαγγελματιών υγείας, καθώς επίσης είναι απαραίτητη η διενέργεια μελετών για την αποτελεσματικότητα και χρήση των δοκιμασιών διατροφογονιδιωματικής. Συμπέρασμα και Προοπτικές: Τα ευρήματα της μετα-ανάλυσης και συγκεκριμένα, η απορρέουσα ασυμβατότητα υποδεικνύει επιπλέον την ανάγκη περαιτέρω διερεύνησης των γονιδίων που συνιστούν τη βάσης της διατροφογονιδιωματικής. Η ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος της οικογένειας με νόσο ΑΒ οδηγεί σε γονίδια που διαφαίνεται να συσχετίζονται με τη νόσο και τη γενετική της συνιστώσα, καθώς και ευρήματα σχετιζομένα με την διατροφογονιδιωματική, γεγονός που ενισχύει την άποψη πως η εν λόγω μεθοδολογία αναμένεται να διαδραματίσει καίριο ρόλο στα πλαίσια της προσωποποιημένης ιατρικής. Τέλος, καταδεικνύεται η ανάγκη ενημέρωσης του κοινού και των επαγγελματιών υγείας σχετικά με τη διατροφογονιδιωματική, αλλά και τις εμπορικά διαθέσιμες δοκιμασίες. Επιπρόσθετα, συστήνεται να διευρυνηθεί περισσότερο από την επιστημονική κοινότητα η συσχέτιση των γονιδιωματικών δεικτών με ασθένειες/ παθολογικές καταστάσεις με τη διενέργεια περισσότερων κλινικών μελετών σε ευρείς πληθυσμούς διαφορετικών φυλών.