Votre régime génomique

Imaginez un régime alimentaire qui va jusqu'au cœur de votre être et au-delà, qui prend en compte non seulement les faiblesses et les petits secrets que personne d'autre ne connaît (il est terriblement facile de se débarrasser des sacs incriminés de Wendy et des emballages 3 Mousquetaires), mais même les des secrets que vous ne connaissez pas – des secrets qui peuvent vous aider à rester en vie plus longtemps et en meilleure santé.

C'est la promesse – et la menace – du dernier programme d'amélioration spectaculaire de la santé qui découlera du big bang du Human Genome Project. La génomique nutritionnelle - ou génétique nutritionnelle, ou nutrigénomique - examine votre alimentation et vos gènes pour déterminer comment ils interagissent. Les partisans soutiennent que les nutriments contenus dans les aliments modifient l'expression ou la structure des gènes, agissant différemment sur différentes personnes en fonction de leur constitution génétique. Une fois ces interactions comprises, raconte l'histoire, les gens peuvent compenser des faiblesses héritées ou des défauts génétiques en mangeant différemment et, si nécessaire, en prenant des compléments alimentaires. Comprendre les liens entre les gènes, les nutriments spécifiques et une gamme de maladies - du diabète et des maladies cardiaques à des maladies moins évidentes comme certains cancers et syndromes neurodégénératifs - se traduira par un régime alimentaire adapté à votre propre profil génétique.

Cette histoire faisait partie de notre numéro d'août 2005

• Voir le reste du numéro
• S'abonner

Si les gènes sont le destin, la science a fait de son mieux pour modifier ce destin, et bien sûr les investisseurs en capital-risque, brûlés et blasés par la haute technologie, cherchent des moyens de transformer la science en profit. Le nouveau domaine de la génomique nutritionnelle prend son envol aux États-Unis et en Europe, avec des généticiens, des nutritionnistes et des informaticiens collaborant pour analyser les données d'études de santé à long terme à l'aide de nouvelles techniques génomiques puissantes. Le rythme délibéré d'une recherche scientifique minutieuse n'est cependant pas assez rapide pour les baby-boomers prêts à dépenser tout ce qu'il faut pour conjurer, voire vaincre, les déprédations de l'âge. Ainsi, des entreprises se multiplient, rivalisant pour prélever un écouvillon sur votre joue, tester votre ADN pour quelques variantes génétiques et vous dire que si vous ne suivez pas leurs directives, vous vous dirigez vers des ennuis. Compte tenu de l'état actuel de la recherche, la génomique nutritionnelle n'a pas progressé bien au-delà des conseils diététiques standard et judicieux. Mais si vous payez cher pour des conseils, cela signifie probablement que vous les prendrez au sérieux.

J'ai récemment rempli une enquête sur l'alimentation conçue par l'une des nouvelles entreprises les plus ambitieuses et j'ai obtenu mon score du directeur de l'alimentation et de la nutrition. La plus grande surprise était que ce que je mange n'est pas plus alarmant. Peut-être parce que j'écris sur la nourriture et que je suis critique de restaurant, je mange un régime très particulier et déséquilibré (ou peut-être que je suis simplement particulier et déséquilibré, ce qui est courant dans le jeu des écrivains culinaires).

J'ai sauté le bilan génétique de l'entreprise, que je n'ai pas eu le temps de faire. Ou alors je l'ai dit. La réalité est que le nombre d'interactions alimentation-gène qui sont suffisamment bien comprises pour conduire à des conseils spécifiques et utiles est très faible, et le nombre de variantes génétiques pertinentes pour lesquelles il est pratique ou faisable de dépister est encore plus petit ; alors qu'une maladie comme l'obésité peut impliquer des centaines de gènes interagissant de manière complexe. En plus de ces limitations, il existe l'incertitude et le risque d'obtenir des informations génétiques sur vous-même. Les entreprises, bien sûr, promettent une confidentialité totale, mais on ne sait jamais. Et les résultats du dépistage génétique sont presque invariablement ambigus, avec peu de chemins directs entre la variante individuelle et l'intervention efficace. J'ai trouvé révélateur que les chercheurs universitaires que j'ai interrogés ne s'étaient pas fait dépister (ou n'avaient pas pris la peine d'essayer l'expérience que j'avais en tête, de soumettre le même écouvillon avec deux ou trois enquêtes de régime complètement différentes).

Mes discussions avec plusieurs chercheurs et une diététicienne m'ont fait penser que le domaine de la génomique nutritionnelle est très prometteur. Et je pourrais même commencer à manger plus de poisson gras - même si je crains que, comme beaucoup de gens à qui l'on a dit de manger du poisson gras, je sois plus susceptible de remplir les poches de l'industrie douteuse des compléments alimentaires. Cette industrie, comme tous les grands transformateurs alimentaires, regarde avec avidité chaque développement de la génomique nutritionnelle.

Un centre de recherche de premier plan dans ce nouveau domaine est le Centre d'excellence pour la génomique nutritionnelle de l'Université de Californie à Davis. Il doit son importance à une subvention de plusieurs millions de dollars sur cinq ans des National Institutes of Health, ainsi qu'aux efforts et à la vision de son directeur, Raymond L. Rodriguez, biologiste cellulaire et moléculaire. Rodriguez travaillait à la refonte des plantes alimentaires courantes comme le riz, en les enrichissant de nutriments importants, et est devenu de plus en plus curieux de savoir comment les variantes génétiques humaines permettent ou entravent le métabolisme des nutriments.

Comme tous les généticiens, Rodriguez était enthousiasmé par chaque étape du projet du génome humain qui a duré une décennie, et comme tout demandeur de subvention avisé, il a essayé d'imaginer la prochaine grande utilisation des informations qu'il a fournies. Sa première application commerciale et scientifique importante et évidente était en pharmacogénomique – apparier des médicaments à des populations présentant certaines caractéristiques génétiques. De nombreux chercheurs, dont Rodriguez, ont réalisé qu'ils pouvaient appliquer une approche similaire à la nutrition, en faisant correspondre les effets des nutriments aux variantes génétiques. De nombreux médicaments, dit Rodriguez, sont des métabolites conçus pour agir sur des sites spécifiques du corps afin d'atteindre des objectifs spécifiques. Il en va de même pour les aliments, bien que les aliments contiennent des dizaines ou des centaines de métabolites, et ils sont généralement conçus de manière très imprécise par la nature. L'action de nutriments spécifiques sur le corps pourrait être corrélée avec des profils génétiques individuels à un effet utile similaire - peut-être même à un effet bénéfique similaire.

Vous apportez deux choses à la table, dit Rodriguez, un homme affable de taille moyenne et aux cheveux gris luxuriants. Votre appétit et votre génotype. Il pense que le public, même secoué par des messages de santé changeants, est prêt à modifier son alimentation en fonction du type de gène. Il y a eu un changement de paradigme, affirme-t-il, dans la compréhension publique de la nourriture, de la conception de celle-ci comme moyen de survie dans un environnement hostile, à la demande du 20e siècle pour une nourriture savoureuse et saine, à la récente peur de la nourriture. -transportés par des microbes et une recherche de nourriture exempte d'eux. Désormais, les gens peuvent comprendre intuitivement que la nourriture affecte le comportement des gènes, pour le meilleur et pour le pire. Lorsque vous consommez un aliment, vos gènes sont comme un arbre de Noël, des lumières rouges et vertes qui s'allument et s'éteignent et clignotent d'avant en arrière, explique Rodriguez. Mes lumières de Noël diffèrent des vôtres et scintillent à un rythme différent. Au fil du temps, selon vos types de gènes et la fréquence à laquelle ils sont activés et désactivés, vous serez soit en bonne santé, soit dans un état pathologique.

En 2001, Rodriguez a demandé à Wasyl Malyj, un collègue de Davis avec une formation en biologie moléculaire et en informatique, s'il serait intéressé à travailler sur la nutrition. Malyj a commencé à chercher des outils, mais savait qu'il n'existait pas de caméra vidéo moléculaire capable de fournir des données actualisées en permanence sur la façon dont un génome entier réagit au régime alimentaire et à l'environnement. Malyj et ses collègues devraient se contenter des clichés coûteux et partiels fournis par les technologies existantes. (L'une d'entre elles est la GeneChip d'Affymetrix, basée à Santa Clara, en Californie, qui peut enregistrer la présence de biomolécules particulières.) Et Malyj a reconnu que les algorithmes développés à l'Université de Stanford dans les années 1990 pourraient fournir des informations sur les interactions alimentation-gène en aidant à identifier modèles sous-jacents dans des centaines d'ensembles de données impliquant des milliers de gènes différents.

La plupart des enquêteurs, dit Rodriguez, ont la fausse impression qu'un laboratoire peut tout faire, ou collaborer avec quelques autres et des informaticiens et déchiffrer le code. Nous voulions mettre en réseau des bases de données métaboliques, des bases de données génétiques et des dossiers médicaux. Malyj, un homme baissier avec un grand enthousiasme pour son sujet, ajoute : Nous avons réalisé très tôt que cela devait être multidisciplinaire, et que peu de gens le faisaient.

Livre de cuisine génétique
Les bases de la génomique nutritionnelle ont été jetées par des chercheurs comme Jose Ordovas, aujourd'hui directeur du Laboratoire de nutrition et de génomique du Centre de recherche sur le vieillissement en nutrition humaine du département américain de l'Agriculture Jean Mayer à l'Université Tufts. Ordovas a passé des décennies à étudier la corrélation entre le métabolisme des graisses alimentaires et le risque de maladie cardiovasculaire. L'interaction alimentation-gène la mieux étudiée implique peut-être le cholestérol des lipoprotéines de basse densité (LDL) et le cholestérol des lipoprotéines de haute densité (HDL). L'une des découvertes les plus intéressantes de ces dernières années concerne le cholestérol HDL et LDL et une variante de gène, ou allèle, qui régule leur métabolisme. Certaines personnes qui ont un régime riche en graisses saturées ne verront jamais d'augmentation de leur mauvais cholestérol LDL, tandis que d'autres verront un pic et ne bénéficieront même pas de suivre le conseil universel de suivre un régime pauvre en graisses. Il s'avère que les différents effets d'un régime riche en graisses dépendent en partie d'un allèle d'un gène impliqué dans le métabolisme du bon cholestérol HDL appelé gène de la lipase hépatique. Ordovas explique que le remède pour ces personnes au régime frustrées est de continuer à manger une quantité normale de graisses, mais d'en faire un pourcentage très élevé de polyinsaturés.

Ce genre de conseils ciblés, qui peuvent être dispensés à n'importe qui au retour d'un dépistage génétique, est la grande promesse de la génomique nutritionnelle, et le cholestérol est l'exemple taquin qui fait avancer les entreprises et les chercheurs. Mais ce n'est qu'une aiguille dans une botte de foin très haute. Ordovas a pu identifier l'effet curieux de l'allèle hépatique-lipase parce qu'il avait accès aux données de la Framingham Offspring Study, qui fait partie de l'énorme étude Framingham Heart Study menée depuis des décennies par le NIH National Heart, Lung et Institut du sang.

Walter Willett, professeur d'épidémiologie et de nutrition à la Harvard School of Public Health, a effectué un examen du centre Davis en sa qualité de président de son comité consultatif externe. Il a déclaré aux chercheurs de Davis que de nouvelles études d'observation seraient d'un coût prohibitif à monter et que le centre devrait concevoir des questionnaires à intégrer dans des essais de santé à long terme établis et chercher à obtenir des échantillons de sérum ou de sang de sujets pour dépister le génotype. Le centre a déjà entamé plusieurs collaborations, l'une avec un essai à long terme sur l'asthme en cours à l'Université de Californie à San Francisco, où les chercheurs rechercheront des liens entre l'alimentation, le génotype et la maladie, et d'autres avec des études sur le cancer de la prostate. et les régimes hypocaloriques.

L'étude des interactions alimentation-gène dans les maladies cardiaques a progressé si rapidement, non seulement parce que c'est là que se trouvait l'argent, mais parce que les biomarqueurs des maladies cardiaques, comme le cholestérol HDL et LDL, sont bien compris et faciles à mesurer. Mais les chercheurs de Davis espèrent que l'accumulation d'informations génétiques sur de nombreuses populations, combinée aux techniques de biologie des systèmes et aux algorithmes utilisés par Malyj et ses collègues, sera en mesure de révéler des interactions plus obscures entre le régime alimentaire et les gènes.

Ils ont du pain sur la planche. Le cancer, malgré une énorme littérature scientifique et des investissements dans la recherche, illustre la proposition difficile de la génomique nutritionnelle. Les marqueurs varient pour chaque type de cancer, et les stimuli environnementaux peuvent jouer un rôle important dans la progression de la maladie. Pour le cancer, et pour les maladies cardiovasculaires et autres, les premiers résultats du domaine sont susceptibles d'être des recommandations généralisées pour les grands groupes ethniques dont les génotypes sont relativement bien définis et faciles à étudier, et bien sûr pour les hommes et les femmes, dont les besoins et les réactions aux nutriments peuvent diffèrent grandement. Malgré le nombre de sociétés de dépistage génétique prétendant facturer des centaines de dollars pour concevoir des régimes alimentaires individuels à base d'ADN, l'objectif le plus étroit que Rodriguez envisage au cours de sa vie, dit-il, est au niveau d'un homme d'âge moyen d'origine hispanique comme lui. Et cela, dit-il, est assez proche.

je suis des solutions
Ce sont ces sous-populations que le NIH s'attend à ce que Davis étudie. La subvention du centre Davis provient du National Center for Minority Health and Health Disparities des NIH. Des chercheurs ont déjà découvert que les femmes afro-américaines et mexicaines présentent des différences dans le métabolisme du folate, ce qui peut affecter le risque de cancer et a été impliqué dans des anomalies du tube neural chez les nouveau-nés. Les légumes à feuilles vertes sont riches en folates. Mais si une recommandation de régime doit être réaliste ou utile, elle doit tenir compte de ce que les gens peuvent se permettre et s'ils peuvent le trouver. Et c'est sans parler du fait qu'ils aiment manger, disons, le brocoli (la panacée, avec ses cousins ​​crucifères le chou-fleur et le chou) et le soja, que de nombreux non-Asiatiques considèrent avec effroi.

Rodriguez est enthousiasmé par les résultats préliminaires concernant le soja et le cancer de la prostate, auxquels les hommes afro-américains sont disproportionnellement sensibles. En 1997, un chercheur de l'Université de Californie à Berkeley, Alfredo Galvez, a étudié les bienfaits de la lunasine, une isoflavone bioactive présente dans le soja, apparemment associée à des taux réduits de maladies cardiaques et de plusieurs cancers, dont celui de la prostate. La lunasine semble augmenter l'expression des gènes qui surveillent les dommages à l'ADN et suppriment la prolifération des cellules tumorales.

Ces résultats - comme tant d'autres dont le public et l'industrie alimentaire se saisissent - sont basés sur des cultures cellulaires et non sur des études humaines. Kevin Dawson, informaticien senior au centre Davis, a donc initié une collaboration avec le Prostate Cancer Education Council du Colorado, où les taux de cancer de la prostate sont élevés et où la collecte de données est à la fois large et détaillée. Les résultats semblent si prometteurs qu'ils devraient encourager tout le monde à manger des protéines de soja une fois par jour (aussi peu appétissant que cela puisse paraître). Mais Dawson prévient que l'image du cancer de la prostate qu'il essaie de dessiner implique beaucoup plus de nutriments, et que les effets du soja dans différentes populations - en particulier dans les populations qui n'ont pas traditionnellement inclus le soja dans leur alimentation - doivent être étudiés sur le long terme.

Pour l'instant, même Rodriguez est disposé à généraliser ses recommandations alimentaires. Par exemple, il a récemment dit à un homme qui cherchait des traitements alternatifs pour son cancer de la prostate à un stade avancé de manger des tomates et des sauces avec de la pâte de tomate pour leur lycopène, qui est fortement associé à une incidence réduite du cancer de la prostate, et d'essayer de manger du soja, aussi, dans du lait de soja ou de l'edamame.

Les yuppies anxieux veulent plus plus tôt, bien sûr, sans parler de la vie éternelle et sans vieillissement. Les entreprises proposant des régimes ADN promettent des régimes personnalisés et coûteux qui correspondent parfaitement à l'idée actuelle du service personnalisé comme symbole de statut. Peu importe, peut-être, que le nombre de gènes que ces entreprises sont capables de tester soit minuscule, et que les conseils qu'elles peuvent donner ne seront presque certainement pas une question de vie ou de mort. Leur sélection de gènes est basée sur des articles publiés, leurs conseils nutritionnels étant généralement les plus récents de l'American Heart Association. Ce qui compte, c'est que l'idée fait son chemin, dans un segment de la population très petit et très soucieux de sa santé - et que les conseils de bon sens que les entreprises sont susceptibles de donner, avec le moindre soupçon de justification génétique, ont peu de chances de le faire. tout mal.

Rodriguez envisage les tests à domicile dans le futur : la tendance est plus rapide, mieux moins chère, pour les tests privés, à domicile et jetables. Faites pipi sur un bâton et voyez si je suis à risque de contracter de nombreuses maladies. Et les optimistes disent que dans dix ans, le nombre de gènes pouvant être testés de manière fiable et à moindre coût sera plus proche de 1 000 que de 20, et que les patients arriveront dans les bureaux des prestataires de santé avec leurs propres puces génétiques, qui peuvent être introduites dans les ordinateurs.

Si l'American Dietetic Association réussit, ces fournisseurs de soins de santé seront des diététiciens. En avril dernier, le journal du groupe de 65 000 membres a publié une revue de la génomique nutritionnelle qui concluait que le nombre limité de conseillers en génétique certifiés laissait le champ libre aux professionnels de la diététique… pour jouer un rôle primordial. Les diététiciens en tant que conseillers conviennent à Rodriguez, qui dit que les médecins veulent le genre de conclusions binaires oui/non, maladie/pas de maladie que la génomique nutritionnelle ne peut pas encore fournir, et que les diététiciens savent quelque chose sur la préparation des aliments, tandis que les nutritionnistes se concentrent sur la recherche. Que les diététiciens en sachent beaucoup sur la préparation des aliments est un point discutable, du moins pour les rédacteurs culinaires, mais ils s'intéressent souvent à votre bien-être.

Conseils diététiques
J'ai rempli une enquête sur l'alimentation de Sciona, une entreprise dont le site Web promet un dépistage génétique professionnel qui permet aux gens de fonder leurs décisions de santé les plus importantes non pas sur la mode mais sur leur propre histoire personnelle. Pour plusieurs centaines de dollars, un client reçoit un rapport basé sur un questionnaire nutritionnel détaillé et les résultats d'un prélèvement de joues qui teste 19 gènes. Je savais que je n'avais pas le temps pour un dépistage génétique, mais j'avais hâte de choquer une diététicienne.

Yael Joffe, cependant, la diététicienne chargée de concevoir les questionnaires de Sciona et de corréler les résultats avec le rapport d'écouvillonnage, était beaucoup trop sensible et gentille pour être choquée. Elle a évalué calmement mon alimentation, qui est généralement pauvre en viande sauf lorsque je goûte à un menu entier, comme je le fais quelques fois par mois en tant que critique de restaurant, et extrêmement riche en sucre, en raison d'une dent sucrée insatiable.

Sciona ne teste que 19 gènes dont la variation peut entraîner des recommandations alimentaires spécifiques, m'a assuré Joffe, son rapport n'est donc pas une évaluation générale de la santé d'un client. Ses principaux domaines de préoccupation sont la santé cardiaque, la santé des os, l'inflammation, la détoxification et le stress oxydatif. Elle m'a fait découvrir chaque domaine, m'expliquant les conseils qu'elle me donnerait en fonction de mes réponses et comment cela pourrait changer si j'avais une variante génétique spécifique. Sans surprise, les conseils s'accordaient fortement avec le bon sens. Et en tant que personne qui considère que l'achat sur les marchés de producteurs est un mandat donné par Dieu, j'ai été réconforté de l'entendre dire dans tous les domaines que la première recommandation serait d'augmenter (ou de diminuer) la consommation d'un certain aliment réel et seulement dans le cas de certaines variantes génétiques pour prendre des suppléments.

De tels conseils, bien sûr, sont loin d'un régime personnalisé basé sur la génomique nutritionnelle. De la même manière que la médecine personnalisée a mis du temps à émerger de la pharmacogénomique, il faudra probablement un certain temps avant que nos profils génétiques nous disent exactement quoi manger. Pour commencer, les généticiens nutritionnels auront besoin d'outils de dépistage génétique beaucoup moins chers et plus rapides.

Pourtant, les fabricants de suppléments d'oméga-3 et d'acide folique, et de suppléments de calcium pour les femmes, seront très heureux si des messages comme celui de Sciona parviennent au public. Mon plus grand choc : parce que je ne bois pas de soda, ma consommation extrême de sucre ne bouleverse pas tout mon régime alimentaire. Je suis un peu léger sur les grains entiers et les redoutables oméga-3 - qui, cependant, j'ai été heureux d'apprendre qu'ils peuvent être obtenus non seulement à travers le maquereau et les sardines, mais aussi à travers les délicieuses céréales chaudes aux graines de lin. Je suis prêt à faire le pari de Pascal, comme Ray Rodriguez appelle la proposition de suivre les conseils diététiques. (Blaise Pascal, le scientifique et philosophe français du XVIIe siècle, a fait valoir que si le fait de ne pas croire en Dieu par erreur vous condamne à l'enfer, mais croire à tort en Dieu n'a aucune conséquence, il n'est que rationnel de croire en Dieu.) Si des graines de lin sur le poêle dans le le matin et les sardines en conserve au déjeuner sont ce qui m'aidera à vivre en meilleure santé et plus longtemps, j'apprendrai à les aimer. Mais je n'abandonnerai pas les bonbons.

Corby Kummer est rédacteur en chef à L'Atlantique et l'auteur de livres tels que La joie du café et Les plaisirs du slow food .

cacher