Estados Unidos y buena parte de los demás países tienen un serio problema de salud pública que tiene su origen en la mala nutrición. Para encontrar la dieta saludable que lo solucione de raíz está utilizando todo el instrumental del que dispone con las nuevas tecnologías. La Inteligencia Artificial (IA), el Bigdata y sus laboratorios más avanzados buscan la clave de la nutrición de precisión.
La mala alimentación es la principal causa de enfermedades. Las dietas poco saludables matan en Estados Unidos a más de medio millón de personas cada año. Se estima que la obesidad aumenta el gasto en atención médica a más de 170.000 millones de dólares anuales (incluidos los miles de millones de Medicare y Medicaid). Además, las enfermedades relacionadas con la dieta obstaculizan la preparación de las fuerzas armadas estadounidenses. También incrementan los presupuestos del Departamento de Defensa y el Departamento de Asuntos de los Veteranos. También es un problema de seguridad nacional.
Los científicos coinciden en que la nutrición desempeña un papel integral en el desarrollo humano y en la prevención y el tratamiento de enfermedades. Las autoridades sanitarias han trabajado con un enfoque único de la nutrición. En general, como paradigma de una dieta sana, se aconseja comer frutas, verduras, legumbres, frutos secos, mariscos, productos lácteos bajos en grasa, carne magra y cereales integrales, limitar el consumo de alcohol, sodio, cereales refinados y azúcares añadidos.
Sin embargo, no existe una dieta perfecta y única para todos. Cada organismo reacciona diferente. Factores genéticos, ambientales y estilo de vida influyen en la respuesta del organismo de cada persona a la alimentación que recibe, hasta los gemelos idénticos.
Dieta de precisión
La nueva área de investigación, la nutrición de precisión, centra en la singularidad de cada persona. Reconoce que las necesidades nutricionales varían ampliamente según factores genéticos, metabólicos y de estilo de vida. La línea de investigación que adelantan los Institutos Nacionales de Salud se enfoca, además, en que los patrones alimentarios adaptados a cada individuo, para promover el bienestar y prevenir enfermedades crónicas, sean sostenibles y amigables con el medioambiente.
En el estudio Nutrición para una Salud de Precisión (Nutrition for Precision Health) invertirán 189 millones de dólares en 5 años y analizará los hábitos y respuestas alimentarias de 10.000 adultos.
Tiene tres grandes objetivos. El primero, examinar las diferencias individuales observadas en respuesta a una variedad de dietas mediante el estudio de las interacciones entre la dieta, los genes, las proteínas, el microbioma, el metabolismo y otros factores contextuales individuales. En segundo lugar, utilizar inteligencia artificial (IA) para desarrollar algoritmos para predecir respuestas individuales a alimentos y patrones dietéticos. Y, el tercero,, validar algoritmos para aplicación clínica.
Se pretende encontrar la manera de adaptar la alimentación a las características y requerimientos específicos de cada individuo mediante tecnologías avanzadas. Desde la secuenciación del ADN hasta pruebas genéticas y análisis biomoleculares. Se intenta la identificación de marcadores específicos y la personalización de recomendaciones dietéticas con el fin de mejorar la calidad de vida a través de la alimentación.
Investigación independiente con participantes diversos
El estudio Nutrición para la Salud de Precisión es parte del programa de investigación federal All of Us, creado en 2015 con el objetivo de avanzar en la medicina personalizada recopilando datos genéticos y de salud de un millón de voluntarios. Aprovechará la amplia y diversa plataforma de datos existente. Es la primera investigación independiente que invita a participantes diversos. Incluye asignaciones a nuevos proyectos y proporciona fondos adicionales en un esfuerzo conjunto de los Institutos Nacionales de Salud y administrado por el Fondo Común.
Con Salud de Precisión se pretende abordar las deficiencias actuales, como la incapacidad de combinar los múltiples factores que afectan la forma en que las personas responden a la dieta. En tal sentido, se recopilará información sobre múltiples factores predictivos potenciales y los combinará con información existente en la base de datos de All of Us para desarrollar una imagen más completa de cómo las personas responden a los alimentos o rutinas alimentarias.
Los resultados del estudios se difundirá ampliamente para que los investigadores científicos realicen descubrimientos que podrían mejorar la salud, prevenir o tratar enfermedades y condiciones afectadas por la nutrición.
Elementos clave
En la nutrición de precisión, se consideran elementos clave:
- Microbiota colónica: se refiere a los microorganismos que habitan en el sistema gastrointestinal y desempeñan un papel importante en el sistema inmunológico, así como en la digestión y absorción de nutrientes.
- Nutrigenómica: estudia cómo los nutrientes y compuestos bioactivos de los alimentos afectan los procesos de señalización celular y la expresión de los genes. La genómica nutricional permite predecir cómo los componentes de los alimentos interactúan con el genoma, a nivel molecular y sistémico, para personalizar las dietas con el objetivo de prevenir o tratar enfermedades.
- Cronobiología: el estudio de los ritmos biológicos y cómo afectan la salud y el bienestar. En el contexto de la nutrición de precisión, se analiza cómo el momento de la ingesta de alimentos y nutrientes puede influir en la salud y el rendimiento del organismo.
Además, la nutrición de precisión también puede incorporar el uso de tecnologías y herramientas para mejorar el comportamiento alimentario.
Voluntarios y recompensados
Los investigadores buscan la mauor diversidad la diversidad para tener una imagen más completa de cómo los múltiples grupos de personas responden a la dieta. La inscripción está abierta en línea y los participantes tendrán la oportunidad de contribuir a la investigación y recibir análisis gratuitos de su microbioma intestinal, fluctuaciones diarias de azúcar en sangre, insulina, hormonas intestinales y de la saciedad, y otros detalles de su salud metabólica. Ademas, los voluntarios recibirán una remuneración. Hasta 6.200 dólares para los voluntarios para la tercera fase del estudio, que requerirá vivir en una clínica durante semanas.
Casi cualquier persona mayor de 18 años en Estados Unidos puede inscribirse en el sitio web de All of Us y luego en Nutrition for Precision Health. El estudio adelantará en 14 centros de investigación en Alabama, California, Illinois, Luisiana, Massachusetts y Carolina del Norte. Holly Nicastro, directora de programas de los NIH y coordinadora del proyecto, afirma que los participantes obtendrán mucha información sobre su salud.
Tres fases
En el primer módulo, los participantes proporcionarán acceso a sus historiales médicos electrónicos y se someterán a controles de fuerza de agarre y composición corporal en una clínica. También se les pedirá que lleven un monitor de actividad y glucosa durante unos 10 días, documenten sus comidas o hagan fotos de sus alimentos, y algunos llevarán un monitor automático de ingesta.
Durante la segunda fase, un subgrupo de voluntarios consumirá tres dietas diferentes durante dos semanas seguidas, con todas las comidas proporcionadas. Las dietas contienen cantidades variables de grasas, carbohidratos, proteínas, azúcar, fibra y alimentos procesados. El objetivo es diseñar tres dietas que provoquen respuestas metabólicas diferentes para estudiar esas diferencias.
La tercera fase es la más intensa y consiste en que 500 personas vivan en una clínica durante seis semanas, donde se les proporcionarán todas las comidas y se hará un seguimiento de cada bocado que coman, su peso, sueño, actividad física, niveles de glucosa y el número exacto de calorías que consumen y queman.
Herramientas
Este tipo de investigación sobre nutrición de precisión se apoya en el desarrollo de tecnologías avanzadas, como la secuenciación del ADN, pruebas genéticas y análisis biomoleculares, que permiten obtener información detallada sobre el perfil genético y metabólico de una persona. Estos avances tecnológicos facilitan la identificación de marcadores específicos y la personalización de recomendaciones dietéticas.
Para recoger la data necesaria sobre la nutrición de precisión se emplean diversas herramientas y tecnologías, como:
- Pruebas nutrigenéticas: proporcionan información sobre las variaciones genéticas que afectan la forma en que el cuerpo procesa los nutrientes.
- Inteligencia artificial: se utiliza para analizar grandes volúmenes de datos y ofrecer recomendaciones personalizadas de nutrición.
- Dispositivos portátiles: se utilizan para medir la actividad física, el sueño y otros factores que pueden influir en la alimentación.
- Herramientas de diagnóstico: se emplean para evaluar el estado nutricional y de salud de cada individuo, lo que permite diseñar planes de alimentación específicos.
Abierto a investigadores y desarrolladores
El Consorcio NPH, a través del programa piloto AIMINGS AI for Precision Nutrition, lanzó una oportunidad de financiamiento para proyectos de investigación que desarrollen y utilicen IA, y otros enfoques asistidos por computadora, para facilitar la nutrición de precisión. AIMINGS está desarrollando IA, aprendizaje automático (ML), métodos de Big Data y otros enfoques de ciencia de datos para comprender y mejorar la nutrición de precisión.
Los investigadores pueden presentar su solicitud desde cualquier lugar de los EE.UU. pero no pueden ser miembros actuales del consorcio de NPH. La convocatoria se considera una gran oportunidad para que los investigadores reciban financiación para un proyecto que eventualmente puede convertirse en una investigación más grande. También les permitirá conectarse con una comunidad de investigadores que trabajan en IA para la nutrición de precisión. Un campo nuevo y emergente. La convocatoria está dirigida especialmente a quienes se encuentran en las primeras etapas de sus carreras y a los investigadores que están subrepresentados en la fuerza laboral científica.
Un largo camino
La nutrición personalizada es un campo de investigación en constante crecimiento que busca comprender cómo los alimentos afectan a cada persona de manera única. Hay empresas que han creado algoritmos para vender planes dietéticos personalizados, pero se necesitan más datos. Como información sobre el genoma de una persona, sus enfermedades preexistentes y sus niveles de sueño, ejercicio y estrés.
Un estudio de nutrición de precisión en Scripps está investigando cómo afectan los distintos alimentos a la respuesta del azúcar en sangre y si evitar los picos de azúcar puede prevenir problemas de salud. El desarrollo de mejores algoritmos para el asesoramiento dietético personalizado es un esfuerzo de «largo recorrido» que podría llevar años, pero es muy necesario.
Cada persona tiene un metabolismo, un microbioma, un genoma y una fisiología diferentes. La nutrición, al igual que los medicamentos, no funciona de la misma manera para todos. El amplio y ambicioso estudio sobre dietas que se está llevando a cabo podría cambiar nuestra forma de pensar. La nutrición de precisión se centra en la salud a largo plazo y se aleja de las dietas genéricas. Al establecer patrones alimentarios sostenibles, y realmente adaptados a cada individuo, promueve el bienestar y contribuye a prevenir las enfermedades crónicas. Permitiría formular recomendaciones personalizadas e integrales para prevenir y tratar enfermedades e incluso el envejecimiento, de manera eficaz. Si no es el Santo Grial de la salud, se le parece bastante.
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