25 апреля во всем мире отмечается Международный день ДНК. Он был учрежден в знак признания важности генетики и научных достижений, сделанных в этой области. В этот день в 1953 году в журнале Nature ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совместно с Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин опубликовали результаты исследования структуры молекулы ДНК. За 70 лет генетика дала людям очень много пользы. В ней появилось много направлений. Одно из них – нутригенетика.

Представьте, что ваш рацион и лекарства подбираются не методом проб и ошибок, а на основе ДНК-анализа. Это не сюжет фантастического фильма, а реальность, которую создает нутригенетика — наука, изучающая, как гены влияют на усвоение пищи, предрасположенность к болезням и даже реакцию на спорт. Ученые доказали: наши гены влияют на то, как организм усваивает пищу, какие болезни нам угрожают и даже какой спорт нам подходит. Нутригеномика — её «сестра» — исследует, как пища воздействует на активность генов.

Как нутригенетика меняет подход к здоровью, мы поговорили с Мариной Смольниковой, кандидатом биологических наук, руководителем молекулярно-генетической группы НИИ Медицинских проблем Севера СО РАН.

Может ли еда стать лекарством?

Еще древние врачи говорили: «Мы есть то, что мы едим». Сегодня это утверждение получило научное подтверждение. Нутригенетика объясняет, почему одни люди худеют на низкоуглеводной диете, а другие — на белковой. Почему кофе кого-то бодрит, а для других становится угрозой для сердца. И почему лекарства могут быть неэффективны или опасны из-за индивидуальных генетических особенностей. Гены — это инструкция к нашему организму. Например, полиморфизм (вариации) в гене CYP1A2 замедляют метаболизм кофеина, повышая риск инфаркта у любителей кофе. Зная это, мы можем дать человеку конкретные рекомендации: не три чашки в день, а одну или вообще пить цикорий. Это и есть профилактика в действии.

Ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания: как гены связаны с болезнями?

По данным Всемирной организации здравоохранения, 2 миллиарда взрослых в мире страдают от лишнего веса. В России более 50% смертей вызваны сердечно-сосудистыми заболеваниями. Нутригенетика выявляет «слабые места» в ДНК, которые повышают риски. Например, ген APOE влияет на метаболизм жиров — его мутации связаны с атеросклерозом; ген PPARG регулирует усвоение глюкозы — нарушения здесь ведут к диабету II типа; ген FTO называют «геном ожирения» — его носители склонны к перееданию.

Исследования, которые мы проводим в НИИ медицинских проблем Севера, показали, что у подростков с определенным вариантом гена UCP2 замедлен метаболизм жиров. Для них высококалорийная диета — прямой путь к ожирению, тогда как средиземноморский рацион снижает риски на 40%. 

Расскажите о вашем проекте по персонализированному питанию в школе.

В 2024 году со школьниками Гимназии №13 «Академ» мы начали проект по исследованию типов метаболизма и генетических особенностей в генах у подростков, которые могут предсказать развитие ожирения. Он включает в себя три этапа. Первый этап — это опросник, который проходят подростки. Второй – с помощью специальных замеров мы определяем компонентный состав тела (жир, мышцы, вода). Эти данные позволяют определить тип метаболизма (углеводный, белковый, смешанный).

- Углеводный тип (60% углеводов): медленный метаболизм, акцент на крупы и овощи в питании.

- Белковый тип (50% белка): быстрый обмен веществ, упор в диете на мясо, рыбу, бобовые.

- Смешанный тип: баланс БЖУ 30/30/40.

На третьем этапе мы выделяем ДНК из буккального эпителия (эпителий внутренней стороны щеки) и проводим генотипирование мутаций в генах ферментов, участвующих в усвоении питательных веществ. Далее анализируем полученные данные, получая специфические маркеры риска развития ожирения. В идеале школьник сможет получать персональные рекомендации, с помощью которых корректирует меню, чтобы снизить вероятность ожирения и диабета.

Пищевые привычки школьников еще формируются, и ранняя коррекция рациона может предотвратить до 70% хронических болезней в будущем. Недавно ребята из базового класса РАН, которые занялись этим направлением, победили на Всероссийском конкурсе «От школьника до ученого. Первые шаги».

Какие у такой «ДНК-диеты» могут быть проблемы и этические дилеммы?

Нутригенетика перспективное направление, но ее развитие сталкивается с этическими вопросами.  Кто получит доступ к генетическим данным? Как избежать дискриминации по генетическому профилю? Как совместить здоровье и гастрономические традиции? Есть и другие сложности, которые пока не дают сделать ДНК-тестирование общедоступным. Различные компании уже предлагают ДНК-тесты, но их интерпретация требует участия врачей, причем неоднократно в течении жизни, т.к. у человека могут меняться факторы окружающей среды и состояние здоровья. В 2023 году Минздрав РФ утвердил первые клинические рекомендации по использованию нутригенетики в диетологии, что стало шагом к стандартизации. Возможно уже к 2035 году нутригенетика сможет стать общедоступной. ДНК-паспорта питания смогут выдавать при рождении, возможно даже умные холодильники будут подбирать рецепты на основе генома. Это даст нам возможность создавать индивидуальные диеты на основе данных ДНК, проводить раннюю профилактику болезней. Российские фармкомпании смогут разрабатывать генетически адаптированные препараты. 

Нутригенетика стирает грань между медициной и повседневностью. Она учит не бороться с болезнями, а не допускать их, используя знания о своих генах. Секрет долголетия — не в таблетках, а в том числе и в тарелке, которая вам подходит.