A teljes genom és étrend asszociációs vizsgálata; Személyre szabott táplálkozás
A genom egészére kiterjedő asszociációs vizsgálatok (GWAS) nagymértékben növelik az emberi betegségek, különösen a komplex betegségek genetikai alapjainak megértését. Talán ennél is fontosabb, hogy javítják az egyének közötti finom különbségek megértését, beleértve a viselkedési jellemzőket, az egészséget, a jólétet és a teljesítményt. A GWAS kiadványok elemzése a 2003-as első megjelenésük óta hangsúlyozza annak állandó felfedezését, ami egyedivé tesz minket.
Az első GWAS-jelentések óta egyre több olyan megjegyzés érkezett a nagy hatású tudományos folyóiratokba, amelyek kiemelik az emberi genetikai információk áramlását és azt, hogy a nagy sűrűségű genotipizáló chipekből (génchipekből) származó információkat miként használják a vállalatok online "előrejelzésre". "az emberi egészség egyéni szinten. Amit azonban nem veszünk figyelembe, az a legfontosabb információ, amelyre szükség lehet ahhoz, hogy a genetikai adatok megjósolhassák az emberi egészséget, vagy ami még fontosabb, stratégiák kidolgozása a genetikai előrejelzések módosítására. Vagyis az étrend és a környezeti tényezők párhuzamos és integrált értékelése.
2005 óta nyilvánvaló, hogy a táplálkozási együttműködés terén erőfeszítésekre van szükség annak érdekében, hogy jobban megértsék a betegség alapjait és az egyénenként eltérő jellemzőket. Bár a betegségek genetikai alapjairól szóló tanulmányok száma megnövekedett, ezek túlnyomó többségét nem kísérték szigorú étrendi és környezeti adatok; ez az elem elengedhetetlen lesz a jövőbeni tanulmányokban.
Monogén rendellenességek és összetett betegségek
A 20. század nagy részében az emberi betegség genetikai alapjainak ismerete egyetlen génre vagy Mendeli-betegségre korlátozódott, ahol a család társulása kissé nyilvánvaló. Ezen mutációk többsége SNP-k formájában történik, amelyek missense (missense) vagy nonszensz (nonszensz) mutációkat tartalmaznak. A betegség pontos fenotípusának meghatározása és a családi társulások azonosítása után viszonylag egyértelmű volt, melyik gén fontos. Az ilyen betegségek azonban viszonylag ritkák, és a leggyakoribb betegségek összetettebbek, több gént és kölcsönhatásokat érintenek a környezettel, beleértve az étrendet is.
Bonyolult betegség esetén az asszociációs vizsgálatok az egyetlen reális megközelítés, amely nagyszámú, egymással nem összefüggő esetet és kontrollt, vagy családi csoportosulást, például három szülőt és egy érintett gyermeket bevonó csoportokat alkalmaz. A komplex betegségben szenvedő gének azonosításához nagyszámú genomra kiterjedő marker szükséges. Talán ennél is fontosabb, hogy egyetlen génváltozat jelenléte vagy hiánya általában nem elegendő a betegség fenotípusának magyarázatához. Jó okkal feltételezhetjük, hogy a komplex betegség genetikai hajlamának oka a nagyszámú gén kisebb eltérései, valamint az a képességük, hogy kölcsönhatásba léphetnek specifikus környezeti tényezőkkel. Bár ezeket az összetett betegségeket sokkal nehezebb tanulmányozni, ezek az ismeretek nagyon fontossá válhatnak, mivel ezek az emberek leggyakoribb halálokai. Az emberi étrend hatékony megértésének természetesen még több technikai kihívása van, mint a géneknek.
Technológiák a GWAS-ban
Bár az első GWAS 2003-ban jelent meg az irodalomban, a kezdeti eszközök nem fedték le az emberi genom reprezentatív területét. A következő évben olyan burkolatfelbontású mikrorajzot írtak le, amely az emberi genom teljes lefedettségét jelentette. Ezek az eszközök alapvető kiindulási blokkok a GWAS-vizsgálatokhoz, amelyek a genotípus-fenotípus összefüggések megengedésén alapulnak, ugyanazon elvek alkalmazásával, mint a jelölt gén-vizsgálatok. Az ilyen vizsgálatok azonban hipotézisektől mentesek, mivel a mért változatok a teljes emberi genomot lefedik.
A nemzetközi haplotípus-feltérképező projekt (HapMap) felismerte az ilyen típusú vizsgálatok szükségességét, és igyekezett jellemezni a fő SNP-ket az egész genomban és a különböző emberi populációs csoportokban. Az volt az elképzelés, hogy ezek képet adhatnak a populáció szerkezetéről az összes „közös” SNP-ben (> 5% gyakoriság), a genom egészében növekvő sűrűségű 2 fázisban. Ez adott esetben mély újraszekvenálással egészülne ki.
Ez az erőforrás biztosította a gén chipek felhasználásával végzett genetikai variáns-vizsgálatok technológiáját, amely immár több mint 1 millió SNP-t képes lefedni a genomban. A 2 fő genotípus-szolgáltató az Affymetrix, amelynek variánsai véletlenszerűen oszlanak el, és az Illumina, amely több magasan kiválasztott SNP-t használt. Bármelyik vagy mindkét génchip ideális az SNP-k nagy számának mérésére és a változatok másolására is.
Mély újraszekvenálási technikák is rendelkezésre állnak a genom meghatározott területeinek tanulmányozásához. A nagy együttműködési adatbázisok elengedhetetlenek az adatok értelmezéséhez szükséges bizalom megteremtéséhez szükséges statisztikai erő biztosításához.
A GWAS jelentősége