Genómica nutricional

En 2015, el presidente de Estados Unidos, Barack Obama, anunció el lanzamiento de la Iniciativa de Medicina de Precisión, un nuevo esfuerzo de investigación para revolucionar la forma en que mejoramos la salud y tratamos las enfermedades.

¿Qué es la iniciativa de medicina de precisión?

Lanzada con una inversión de 215 millones de dólares en el presupuesto del presidente para 2016, la Iniciativa de Medicina de Precisión se centra en la prevención y el tratamiento de enfermedades que considera las variaciones individuales de los genes, el medio ambiente y el estilo de vida.

Tradicionalmente, la mayoría de los tratamientos médicos se han diseñado para el “paciente medio”. Como resultado de este enfoque de “talla única”, los tratamientos pueden resultar muy eficaces para algunos pacientes, aunque no para otros. Esto cambia con la aparición de la medicina de precisión, un enfoque innovador para la prevención y el tratamiento de enfermedades que tiene en cuanta las diferencias individuales en los genes, entornos y el estilo de vida.

El objetivo de la Iniciativa de Medicina de Precisión es generar las pruebas científicas necesarias para trasladar el concepto de medicina de precisión a la práctica clínica. Existe toda una serie de razones por las que la medicina de precisión se está explorando y aplicando ahora para permitir una nueva era de prevención y tratamiento de enfermedades, entre ellas:

• Secuenciación del genoma humano
• Tecnologías mejoradas para el análisis biomédico
• Nuevas herramientas para utilizar grandes bases de datos

Como uno de los principales componentes de la medicina de precisión, la nutrición de precisión también ha atraído más atención durante los exámenes físicos. El principal objetivo de la nutrición de precisión es facilitar métodos de intervención seguros y eficientes para el tratamiento y gestión de enfermedades, teniendo totalmente en cuenta la genética, los factores de estilo de vida (es decir, la dieta, el ejercicio y las opciones de estilo de vida), el estado metabólico, la microbiota intestinal y el estado fisiológico (es decir, el nivel de nutrientes y estado de las enfermedades) de la persona.

Salud y nutrición personalizada

El proyecto del genoma humano se publicó en febrero de 2001 y reveló por primera vez la secuencia del genoma humano. No obstante, su descodificación solo nos ofrece un guion, dado que los genes pueden expresarse de diferentes maneras dependiendo del entorno que nos rodea y con el que los genes interactúan constantemente. Aproximadamente el 99,9% de nuestro ADN es idéntico en todos los humanos. Sin embargo, nuestro genoma contiene millones de variantes genéticas que nos hacen únicos. La mayoría de estas variantes son los que denominamos SNP, o polimorfismos de nucleótido único, que consisten en la modificación de un solo nucleótido en la secuencia de ADN. Muchos de estos SNP no tienen ningún efecto sobre la salud humana o se desconocen sus efectos. Pero muchos otros SNP modifican el modo en que se expresan nuestros genes o la forma en que responden a los estímulos ambientales.

Todos somos diferentes y observamos que el medio ambiente nos afecta de distintas formas. Por ejemplo, algunas personas aumentan de peso más que otras al consumir dietas hipercalóricas. Además, el efecto de la medicina varía entre individuos. Algunas de esas diferencias se originan en el genoma y pueden explicarse por la presencia de SNP.

Nuestra secuencia de ADN no experimenta cambios a lo largo de nuestra vida. Sin embargo, los estímulos externos son capaces de modificar la expresión de nuestros genes mediante modificaciones epigenéticas. Tales mecanismos pueden activar y desactivar nuestros genes sin alterar su secuencia. Estas modificaciones pueden ser transitorias y reversibles si modificamos nuestro estilo de vida y entorno. Pero también pueden transmitirse a las próximas generaciones si se producen en momentos cruciales de nuestra vida, por ejemplo durante el embarazo, la gestación, cuando estamos expuestos a distintos estímulos que definen nuestro programa genético. Estos estímulos incluyen la dieta materna, el estrés, la exposición a la contaminación ambiental y el estado de salud general de la madre.

Por ejemplo, recordemos la hambruna holandesa de 1944, cuando durante la Segunda Guerra Mundial el ejército alemán bloqueó el suministro de alimentos a la zona oeste de los Países Bajos. Ese invierno de hambre dejó una huella genética y aquellos bebés cuyas madres estuvieron expuestas a la hambruna durante el último trimestre de gestación nacieron más pequeños y con menos probabilidades de ser obesos en la edad adulta. Sin embargo, los bebés que fueron concebidos durante ese periodo o quienes se encontraban en el primer trimestre de gestación, ganaron más peso y sus hijos desarrollaron tasas de obesidad más altas de lo esperado. Fueron programados genéticamente para enfrentarse a una hambruna, pero nacieron para vivir en un ambiente normal con comida abundante, hechos que su genoma no podía anticipar.

La dieta es uno de los factores ambientales que más contribuyen a nuestra salud. El estado nutricional puede modificar la regulación de nuestros genes, alterando así nuestra predisposición genética a enfermedades complejas como la diabetes, las enfermedades cardiovasculares o el cáncer. Emplear la nutrición para optimizar nuestra salud requiere un conocimiento profundo de cómo actúa la dieta a nivel molecular.

Genómica nutricional

Es el campo de investigación donde la nutrición tradicional se une al conocimiento genómico moderno, a fin de desarrollar programas personalizados de nutrición y estilo de vida para prevenir enfermedades. La genómica nutricional abarca la nutrigenómica, la ciencia que estudia el efecto de los nutrientes en la expresión de nuestros genes, y la nutrigenética, la ciencia que estudia cómo los SNP individuales modifican nuestra respuesta genética a la dieta. Ambas ciencias trabajan juntas y sus resultados pueden ayudarnos a tener vidas más largas y saludables.

Figura 1: Genómica nutricional

Epigenética nutricional

La epigenética es el estudio de los cambios en la actividad de los genes que no implican alteraciones del código genético, pero que aún pueden pasar al menos a una generación sucesiva.

Es a través de estas marcas epigenéticas que los factores ambientales como la dieta, el estrés y la nutrición prenatal pueden imprimirse en genes que se pueden transmitir de una generación a otra.

Figura 2: Epigenética nutricional

En resumen, los factores dietéticos pueden interactuar con múltiples procesos biológicos. La investigación y la práctica conducen a que la nutrición de precisión se convierta en un componente integral de la nutrición clínica y la prevención de enfermedades en la era de la medicina de precisión.

Recomendamos ver este vídeo producido por IMDEA que ilustra la información presentada en este artículo sobre Salud y Nutrición Personalizada.

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