MX2010012371A - Marcadores geneticos para control de peso y metodos de uso de los mismos. - Google Patents
Marcadores geneticos para control de peso y metodos de uso de los mismos.Info
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Abstract
Esta solicitud se refiere a métodos y pruebas que permiten el establecimiento de programas personalizados para bajar de peso para un sujeto, con base en el genotipo metabólico del sujeto en genes metabólicos claves. Se describen equipos y métodos para determinar el genotipo metabólico de un sujeto, que se puede utilizar para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados, con base en la probabilidad de respuestas de un sujeto a ciertas dietas y niveles de actividad. Tal programa personalizado para bajar de peso tendrá beneficios obvios (por ejemplo, obtener mejores resultados en términos de reducción de peso y mantenimiento del peso) sobre los programas tradicionales para bajar de peso que no toman en cuenta la información genética.
Description
MARCADORES GENÉTICOS PARA CONTROL DE PESO Y MÉTODOS DE USO DE LOS MISMOS
Referencia cruzada con solicitud relacionada Esta solicitud reclama el beneficio de la fecha de presentación de la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos No. 61 / 053 , 8 88 , presentada el 16 i de mayo de 2008 , que se incorpora a la presente por referencia en su totalidad. ;j
I
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta solicitud se refiere a los métodos de determinación del genotipo metabólico de un sujeto y a los métodos para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados con base en el perfil metabólico y la susceptibilidad a las cuestiones i adversas del control de peso del sujeto. J
I I
ANTECEDENTES í De acuerdo con un informe publicado en 1998 ¡por la Organización Mundial de la Salud (OMS) , la obesidad ha alcanzado proporciones epidémicas en todo el mundo : alrededor de 1 . 7 billones de personas en todo el mundo tienen sobrepeso y 3 0 0 millones de ellos son obesos. j En los Estados Unidos aproximadamente 127 millones de adultos
tienen sobrepeso y 69 millones son obesos. Los sujetos obesos corren el riesgo cada vez mayor de desarrollar una o más afecciones médicas serias que incluyen la diabetes, enfermedad del corazón, presión sanguínea alta! y colesterol alto en la sangre. El predominio de la obesidad se ha más que duplicado en los últimos 25 años y ahora llega al 31% entre los adultos de los Estados Unidos de 20 años de edad y mayores . Las más altas proporciones de obesidad se observan entre los afroamericanos y '· los hispanoamericanos, especialmente, entre las mujeres (del 30% al 50%) .
El aumento en el predominio de la obesidad observada en todo el mundo en las últimas décadas s ha producido en un entorno cambiante, caracterizado por una reducción progresiva del nivel de actividad física y la abundancia de alimentos muy apetecibles. El informe de la OMS identificó estos cambios como las dos principales características modificables del estilo de vida moderno
i que promueven el desarrollo de la obesidad. Sin embargó, a pesar del hecho de que las personas están expuestas al mismo ambiente, no todo el mundo se está convirtiendp en obeso, lo que sugiere un papel para el perfil genético de un sujeto en el desarrollo de las cuestiones de control de
I
peso. Es decir, la genética determina la susceptibilidad de un sujeto para convertirse en obeso cuando se expone a
un entorno desfavorable, así como la manera en que él/ella j puede responder a la dieta y el ejercicio.
Por consiguiente, hay una necesidad de un medio para, establecer un programa personalizado de reducción; de peso que tenga en cuenta la susceptibilidad genética' de una persona a la obesidad para mejorar la reducciónj de peso y los resultados del mantenimiento del peso | en relación con un programa similar que no tome en cuenta| la información genética. Hay una necesidad de un medio para
i vincular el genotipo metabólico de un sujeto a j la respuesta a la dieta y/o ejercicio.
La descripción en la presente de las desventajas y problemas asociados con los métodos conocidos de ninguna
I
manera está ideada para limitar el alcance de las modalidades descritas en este documento para su exclusión.
I
i
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN ¡
La presente invención proporciona métodos y equipos (kits) para determinar el genotipo metabólicoj de un sujeto y seleccionar un régimen terapéutico/dietético o ? recomendación de estilo de vida, apropiados para j el sujeto. De acuerdo con algunas modalidades, se proporcionan métodos para determinar el genotipo metabólico de un sujeto, clasificar al sujeto en una o jmás
i de una serie de categorías de nutrición y ejercicio a ¡las
que el sujeto es probable que vaya a responder o ¡sea sensible, y comunicar al sujeto un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para el sujeto. De esta manera, se puede elegir i
I
un programa personalizado de reducción de peso con basé en
¡ el genotipo metabólico de un sujeto. Tal programa personalizado para reducción de peso tendrá beneficios obvios (por ejemplo, obtener mejores resultados en términos de reducción de peso y el mantenimiento del peso) j sobre los programas tradicionales de reducción de peso ¡que no toman en cuenta la información genética. j
De acuerdo con algunas modalidades, ! se i proporcionan métodos para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprenden: determinar el genotipo de un sujeto con respecto a cualesquier dos, cualesquier tres, o cualesquier cuatro de los íoci j polimórficos seleccionados del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , o locus ADRB2 (rsl042714; C/G), en donde el genotipo del sujeto con respecto a los loci proporciona información acerca dej la susceptibilidad incrementada del sujeto a cuestiones i adversas de control de peso, y permite la selección de¡ un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de
vida que es adecuado para la susceptibilidad del sujeto a cuestiones adversas de control de peso. '
De acuerdo con algunas modalidades, ¡ se
? proporcionan métodos para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprenden: a) determinar el genotipo del sujeto con respecto al locus FABP2
¡
(rsl799883, G/A) , locus PPARg (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , o locus
I ADRB2 (rsl042714; C/G), en donde el genotipo del sujeto con respecto a los loci proporciona información sobrej la susceptibilidad incrementada del sujeto a las cuestiones adversas del control de peso, y permite la selección de un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida que es adecuado para la susceptibilidad del sujeto a las cuestiones adversas del control de peso. '
i
De acuerdo con algunas modalidades, ¡ se proporcionan métodos para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de yiida, apropiados para un sujeto, que comprenden: a) determinar
1 el genotipo del sujeto con respecto a cualesquier dos, cualesquier tres, o cualesquier cuatro de los loci polimórficos seleccionados del grupo que consiste jdel
i locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T), locus ADRB2 (rsl042713;
A/G) , o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) y, b) clasificarj el genotipo del sujeto en una categoría de respuesta a: la nutrición y/o una categoría de respuesta al ejercicio. Una vez que el genotipo de un sujeto se clasifica o categoriza en una categoría de respuesta a la nutrición y/o una categoría de respuesta al ejercicio, se puede proporcionar al sujeto un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, que incluye, sin restricción, seleccionar una dieta y el nivel de actividad adecuados
el genotipo del sujeto con respecto al locus FÁBP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G), O locus ADRB2 (rsl042714; C/G) y, b) clasificar el genotipo ¡del sujeto en una categoría de respuesta a la nutrición y/o una categoría de respuesta al ejercicio. ¡
De acuerdo con algunas modalidades, ' se proporcionan métodos para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprenden: (a) detectar un patrón alélico de al menos dos, al menos tres, al menos
cuatro, al menos cinco, al menos seis, al menos siete, o al menos ocho alelos seleccionados de los siguientes FABP2 SNP rsl799883,. alelo 1 (genotipo: G; aminoácido Ala); FABP2 SNP rsl799883, alelo 2 (genotipo: i A aminoácido: Thr) ; PPARG SNP rsl801282, alelo 1 (genotipo C, aminoácido: Pro); PPARG SNP rsl801282, alelo 2 (genotipo: G; aminoácido: Ala); ADRB3 SNP rs4994, alelo 1
(genotipo: T; amino ácido: Trp) ; ADRB3 SNP rs4994, alelo 2
¡
(genotipo: C, aminoácido: Arg) ; ADRB2 SNP rsl042713, alelo 1 (genotipo: G; aminoácido: Gly) ; ADRB2 SNP rsl042713, alelo 2 (genotipo: A; aminoácido: Arg); ADRB2 ¡SNP rsl042714, alelo 1 (genotipo: C, aminoácido: Gln) , y ADRB2 SNP rsl042714, alelo 2 (genotipo: G; aminoácido: Glu) , en donde la presencia de patrón alélico es predictiva de la respuesta del sujeto a la dieta y/o ejercicio y , (b) seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida que es adecuado para la respuesta predicha del sujeto a la dieta y/o ejercicio.;
De acuerdo con algunas modalidades, ¦ se proporcionan métodos para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprenden: identificar, el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos dos,! al menos tres, o al menos cuatro del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y/ O locus ADRB2
(rsl042714 ; C/G) .
!
De acuerdo con algunas modalidades, se proporcionan métodos para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprenden: identificar el genotipo del sujeto con respecto al locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , ;y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) .
De acuerdo con algunas modalidades, i se i proporcionan equipos que incluyen un medio para determinar el genotipo de un sujeto en relación con el genotipo del sujeto con respecto al locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , lócus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . El equipo también puede contener un medio de toma de muestras . El equipo también puede contener una muestra control ya sea positivo o negativo o un estándar y/ó un dispositivo algorítmico para evaluar los resultados y otros reactivos y componentes .
I
Los equipos de la presente invención pueden estar en la forma de una prueba de ADN que se utilizará para proporcionar la recomendación de dieta y ejercicio con base en el genotipo de un sujeto con respecto al lpcus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T), locus ADRB2 (rsl042713; A/G),
y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . La información proporcionada por el genotipo de un sujeto puede ayudar a los profesionales de la salud a desarrollar intervenciones
i personalizadas de la dieta y ejercicio que mejorarán la
I
prevención y el tratamiento de la obesidad. !
Otras modalidades y ventajas de la invención se establecen en la siguiente descripción detallada y reivindicaciones. '
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS |
Los equipos y métodos de la presente invención se basan al menos parcialmente en el hallazgo de ¡que existe una asociación entre los patrones de alelos de ciertos genes metabólicos y la capacidad de respuesta de un sujeto a un régimen de dieta y ejercicio en particular. Es decir, existe una asociación entre los patrones; de alelos de genes metabólicos y los resultados clínicos relacionados con el control de peso y los fenotipos. Ciertos genes impactan varias vías que influyen sobre el peso corporal, y se han asociado con un elevado riesgo para la obesidad y por su capacidad para diferenciar la respuesta del sujeto a las intervenciones de controL de peso por el genotipo. Para los fines de la presente i invención, tales genes se denominarán como "genes metabólicos" o "genes de control de peso" . Estos genes
sujeto para uno o más (por ejemplo, 2, 3, 4, etc.) genes metabólicos. Los resultados de tal genotipificación metabólica se pueden usar para predecir la capacidad; de
i respuesta de un sujeto a cantidades relativas j de macronutrientes y la restricción de calorías en la dieta, con o sin ejercicio, para la reducción de peso. La
j identificación del genotipo de un sujeto se puede utilizar para vincular al sujeto con una terapéutica, o nutrición, o modificación del estilo de vida, o una combinación; de los mismos para diseñar una estrategia para lograr |y/o
i mantener la reducción de peso. Así, de acuerdo con algunas modalidades, los resultados de la genotipificación í de polimorfismos (para polimorfismos simples o combinaciones) se pueden utilizar para determinar: 1) la influencia
! genética sobre la intervención/resultados del control] de peso y 2) la capacidad de respuesta a los macronutrientes y la restricción de energía en la dieta, con o sin
ejercicio, para bajar de peso.
En conjunto, la determinación del genotipo de un sujeto para uno o más genes metabólicos permite interpretaciones que ofrecen información práctica para seleccionar un régimen terapéutico/dietético ; o recomendación de estilo de vida, apropiados para : un sujeto. El genotipo metabólico de un sujeto se determina a partir de una Prueba de Control de Peso, diseñada para detectar el patrón del polimorfismo genético de un sujeto con respecto a uno o más genes metabólicos. Mediantej la identificación de polimorfismos de genes relevanteé y resultados del patrón del genotipo, la prueba puede evaluar el riesgo de los resultados probables del control de peso y ofrecer al sujeto la orientación sobre! la elección de las intervenciones de nutrición y estilo de vida que coincidan con su constitución genética personal.
Genes metabólicos
Los genes metabólicos incluyen, sin restricción, la proteína 2 de enlace a ácidos grasos (FABP2) ; receptor gamma activado por proliferador de peroxisoma (PPARG) ; receptor beta-2 -adrenérgico (ADRB2); y receptor beta-3-adrenérgico (ADRB3). Un patrón del polimorfismo genérico
¡ de un sujeto con respecto a uno o más de estos genes revela el genotipo metabólico de un sujeto. ¡Más
preferentemente, el genotipo metabólico de un sujeto se puede determinar mediante la identificación de ese patrón del polimorfismo genético de un sujeto con respecto a uno o más (es decir, 2, 3, 4 ó 5) del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y/o locus A RB2 (rsl042714 ; C/G) .
Polimorfismo FABP2 rsl799883 (Ala54Thr; G/A)
El gen FABP2 codifica para la forma intestinal de la proteína de enlace a ácidos grasos, una familia de proteínas que regula el transporte y el metabolismo de lípidos. La proteína FABP2 se encuentra en las células epiteliales del intestino delgado, en donde controla la absorción de grasa. In vitro, la forma Thr54 de la proteína muestra una afinidad de enlace 2 veces mayor para los ácidos grasos de cadena larga (Baier et al., J Clin Invest 95: 1281-1287, 1995) y se demostró que está asociada con una mayor absorción de grasa en el intestino (Levy et al., J Biol Che 276: 39679-39684, 2001). : La variante Thr54 por lo tanto, aumenta la absorción y/d el procesamiento de los ácidos grasos de la dieta por el intestino y por lo tanto aumenta la oxidación de grasas . De acuerdo con el mapa génico de la obesidad más reciente, un total de cinco estudios mostraron evidencia : de
asociación entre el gen FABP2 y la obesidad; cuatro de ellos involucraron el polimorfismo Ala54Thr. La variante
j
54Thr ha estado asociada con niveles elevados de índice de masa corporal (BMI, por sus siglas en inglés) y la grasa corporal (Hegele et al, Clin Endocrinol Metab 81: 4334-4337, 1996), aumento de la grasa abdominal en homares japoneses (Yamada et al., Diabetologia 40: 706-710, 1997) y la obesidad, así como mayores niveles de leptina en lias mujeres (Albala et al., Obes Res 12: 340-345, 2004).
Varios estudios mostraron que el polimorfismo
Ala54Thr afecta la respuesta a los cambios de la grasa de la dieta en las comidas de prueba. Los ácidos grasos no
¡ esterificados (NEFA, por sus siglas en inglés) fueron 120% más altos 7 horas después de una comida con alto contenido de grasas en sujetos homocigotos 54Thr/Thr en comparación con los homocigotos 54Ala/Ala (Pratley et al., J" Lipid Res 41: 2002-2008, 2000). Después del consumo de grasa, también se encontró también que el alelo 54Thr éstá
i asociado con niveles elevados de triglicérídos
con ácidos grasos cis mostraron que los sujetos con; al menos una copia del alelo Thr54 presentaron un mayor incremento en los niveles de glucosa postprandial y¡ la lipogénesis en comparación con aquellos homocigotos para
¡ el alelo Ala54 (Lefevre et al., Metabolism 54: 1652-1658,
, l
2005) . Un grupo de pacientes obesos, no diabéticos analizados antes y 3 meses después de un programa de modificación del estilo de vida, que consistió de dieta hipocalórica (1,520 kcal/día) y ejercicio aeróbico tres veces por semana (de Luis DA et al., Ann Nutr Metab ¡50: 354-360, 2006) mostró que los portadores del alelo 54Thr (en comparación con los homocigotos 54Ala/Ala de tipo silvestre) no tienen una reducción significativa dej la masa de grasa, los niveles de lipoproteína de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés) -colesterol y |los
I
niveles de leptina. Otros estudios han demostrado |una asociación entre el genotipo FABP2 y el consumo de grasas en la dieta; con un consumo moderado de carbohidratos
(Marin et al . , A J Clin Nutr 82: 196-200, 2005; Takakura et al., Diabetes Research and Clinical Practice 67: 36-Í42, 2005) .
Polimorfismo PPARG rsl801282 (C/G; Prol2Ala)
Los receptores activados por proliferadores de peroxisoma (PPARs) son miembros de la subfamilia i de
receptores hormonales nucleares de factores de transcripción. PPAR-gamma (PPARG) se expresa abundantemente en células de grasa y juega un papel clave en la formación de células de grasa, en el metabolismo i de
» lípidos y en el desarrollo de diabetes tipo 2. Los ratones con el gen PPARG inactivado por ingeneniería genética (knockout) no desarrollan tejido adiposo normal y, cuando se alimentan con una dieta con alto contenido de grasas, presentan menor aumento de peso y no desarrollan resistencia a la insulina (Jones et al., PNAS 102: 62 i07- i
6212, 2005). La variante 12Ala está asociada con Iuna disminución en la afinidad de enlace del receptor con el elemento de respuesta a PPAR en sus genes diana y por lo tanto con una reducción en su capacidad para "regular la expresión de estos genes diana (Deeb et al., Nat Genet 20: 284-287, 1998) . De acuerdo con el mapa genético , de obesidad de 2006 (Rankinen et al., Obesity 14. 529-644), un total de 30 estudios mostró evidencia de asociación
i entre el gen PPARG y la obesidad, y la mayoría de los hallazgos positivos implicaron el polimorfismo Prol2Ala.
Un amplio estudio de corte transversal, Estudio de Familia en Quebec (QFS, por sus siglas en inglés)
(Robitaille et al., Clin Genet 63: 109-116, 2003) mostró que los sujetos portadores del alelo 12Pro fueron ¡más sensibles a la cantidad de grasa en la dieta. Un estudio
similar (Memisoglu et al., Human Molecular Genetics 12: 2923-2929, 2001) también mostró que los sujetos 12Pro/Pro que consumen altas cantidades de grasa tenían un índice de masa corporal (BMI) mayor que los que consumían bajas cantidades de grasa. Esta asociación entre el consumo' de grasa en la dieta y el BMI no se observó en los portadores de 12Ala, lo que sugiere una vez más que los sujetos 12Pro/* son más sensibles a la cantidad de grasa en| la dieta. Se obtuvo fuerte evidencia de las diferencias genotípicas en respuesta a la intervención dietética jdel Estudio Finlandés de Prevención de Diabetes (Lindi et al., Diabetes 51: 2581-2586, 2002). En respuesta a una intervención de 3 años que implicó dieta y ejercicio,' la reducción de peso fue mayor en los sujetos 12Ala/Ala (-¡8.3 kg) que en los sujetos Prol2Ala (-4.0 kg) que en sujetos
12Pro/Pro (-3.4 kg) . Un estudio de mujeres con sobrepeso y
I
obesas no mostró diferencias en la reducción de peso entre las portadoras de 12Pro/Pro y 12Ala/* en respuesta a una dieta por 6 meses de bajas calorías, pero la recuperación del peso durante el seguimiento (un año) fue mayor- en mujeres con el alelo Ala que las mujeres homocigotas para el alelo 12Pro. En respuesta a esta intervención, jlas portadoras de Ala presentaron mayor aumento de j la sensibilidad a la insulina y la oxidación de carbohidratos en ayunas y una mayor disminución en la oxidación de líos
i
I
lípidos en ayunas (Nicklas et al., Diabetes 50: 2172-2176, 2001) .
Los sujetos 12Pro/Pro (el genotipo más frecuente) son más sensibles a la cantidad de grasa en la dieta, más resistentes a la reducción de peso y con; un mayor riesgo de diabetes. La evidencia de la interacción i entre genes y dieta es fuerte para este gen. Los halazgos de los estudios de intervención dietética sugieren una mayor flexibilidad metabólica en el almacenamiento y' la movilización de la grasa en los portadores de 12Ala, i lo cual es consistente con estudios que muestran un mayor BMI, una mayor reducción de peso en respuesta a ¡ la intervención y una mayor sensibilidad a la insulina y menor riesgo de diabetes. De este modo, los estudios son consistentes en demostrar que el alelo 12Pro es el alelo í de alto riesgo. ¡
Polimorfismos ADRB2 rsl042713 (G/A; Argl6Gly) y ADRB2 j rsl042714 (C/G; Gln27Glu) ¡
El receptor beta-2-adrenérgico (ADRB2) es ¡ la i forma predominante del receptor expresado en las células de grasa, que desempeña un papel clave en la descomposición de la grasa de las células de grasa para obtener energía en respuesta a las catecolaminas . Se ¡han identificado varios polimorfismos de este gen que dan por
, I
i
I
18
resultado cambios de aminoácidos, con los polimorfismos Argl6Gly y Gln27Glu siendo los más comunes en los caucásicos, y los que han sido más frecuentemente investigados en relación con la obesidad. Los Jdos polimorfismos están en fuerte desequilibrio de enlace (Meirhaeghe et al., Intntl J Ohesity 24: 382-87, 2000). Un estudio in vitro de expresión recombinante de estos receptores en los fibroblastos de hámster chino mostró el i impacto funcional de los dos polimorfismos (Green et al., i Biochemistry 33: 9414-9419, 1994). En comparación con i sus alelos normales respectivos, el alelo 16Gly se asoció, con una mayor subregulación (downregulation) de la expresión de ADRB2 en respuesta a tratamiento con agonista ( isoproteranol) , y 27Glu se asoció con cierto aumento ' (es decir, resistente a la subregulación) en la expresión de ADRB2. De manera interesante, la combinación de ambos alelos imitantes (16Gly y 27Glu) dio por resultado Juna
1 mayor subregulación de la producción del receptor. \ De acuerdo con el mapa genético de obesidad más reciénte (Rankinen et al., The human obesity gene map: The 2005 update. OJesity 14: 529-644), un total de 20 estudios
I
mostró evidencia de asociación entre el gen ADRB2 y¡ la obesidad, con la mayoría de los hallazgos positivos jque implican los polimorfismos Argl6Gly o Gln27Glu y algunos indicios de que la asociación más fuerte existe con el
alelo 27Glu. Algunos estudios han demostrado la diferencia de género en el riesgo para la obesidad con eátos polimorfismos (22. Hellstrom et al., J Intern Med 245:. 253-259, 1999; Garenc et al., Obes Res 11: 612-618, 2003), pero el predominio de la evidencia no favorece hacer interpretaciones del genotipo específico de género en este panel .
Varios estudios muestran evidencia de que el alelo 27Glu resultó estar positivamente asociado con la obesidad abdominal (Lange et al., Int J Obes (Lond) J 29 : 449-457, 2005; González et al., Clin Endocrinol (Oxf) j59: 476-481, 2003), así como los estudios que buscan en ambos alelos 27Glu y 16Gly el riesgo de la obesidad y la masa grasa elevada (Masuo et al., Am J Hypertens, 19: 1084-91, 2006) . Estudios longitudinales mostraron que el aumento de peso desde la infancia hasta la edad adulta (Ellsworth et
¡ i al., Int J Obes Relat Metab Disord 26: 928-937, 2002) y el aumento de peso durante la edad adulta (Masuo et al., Circulation 111: 3429-3434, 2005; van Rossum et al., Int J Obes Relat Metab Disord 26: 517-528, 2002) fueron mayores en los sujetos que portaban el alelo 16Gly en comparación con los sujetos 16Arg/Arg.
Se encontró un aumento del riesgo de la obesidad
i
(OR = 2.56) en las mujeres 27Gln/Glu que tienen un álto consumo de carbohidratos (CHO > 49% del consumó total, de
energía) , mientras que no se observó asociación en mujeres 27Gln/Gln (Martínez et al., J Nutr 133: 2549-2554, 2003). En algunos casos, las interpretaciones alélicas para determinar el mejor polimorfismo y alelo para tomar
i decisiones sobre la dieta provienen de estudios de intervención opuesta (sobrealimentación) y la elección del alelo opuesto. Por ejemplo, los resultados de un estudio de sobrealimentación (un extra de 1000 kcal/día durante
100 días) realizado en parejas de hombres gemelos idénticos mostraron que los sujetos 27Gln/Gln aumentaron más peso y grasa subcutánea que los portadores del aíelo 27Glu (Ukkola et al., Int. Metab J Obes Relat Disord 25: 1604-1608, 2001) . En un estudio del sobrepeso en hombres japoneses inscritos en un programa de reducción de peso de 24 meses (dieta con bajo contenido de calorías (1,600 kcal/día) y ejercicio aeróbico una hora diaria) , se mostró una mayor frecuencia del alelo 16Gly en los hombres resistentes a la reducción de peso (definido como cambio de BMI menor del 10%; n = 81) y los que recuperaron el peso corporal después de la reducción de peso inicial exitosa a los 6 meses (Masuo et al., Circulation 111: 3429-3434, 2005) . Las mujeres que fueron más activas durante su tiempo de ocio y eran portadoras del alíelo 27Glu tuvieron mayor BMI en comparación con las no portadoras, lo que sugiere que estas mujeres pueden ser
más resistentes a la reducción de peso (Corbalan et al., Clin Genet 61: 305-307, 2002).
Polimorfismo ADRB3 rs4994 (C/T; Arg64Trp) J
El receptor beta- 3 -adrenérgico (ADRB3) está implicado en la regulación de la lipólisis en el tejido adiposo blanco, y se expresa principalmente en el tejido adiposo visceral, el depósito de grasa que está estrechamente asociado con las complicaciones metabólicas relacionadas con la obesidad. En estudios in vitro sobre adipocitos aislados se demostró que la mutación da ¡por resultado un deterioro de la lipólisis en respuesta a un agonista específico en las células portadoras del alelo 64Arg (Umekawa et al., Diabetes 48:. 117-120, 1999).: Se encontró que un haplotipo formado por tres variantes eri el gen ADRB3 , que incluye la variante 64Arg, está asociado con un mayor BMI (n = 208) y con una disminución de1 10 ? veces en la sensibilidad (lipólisis inducida) de los adipocitos viscerales para un agonista selectivo ¡del receptor ß3 (Hoffstedt et al., Diabetes 48:. 203-205, 1999) . Las tres variantes están en desequilibrio de enlace, lo que sugiere que la variante 64Arg se asocia con función reducida del receptor. Un total de 29 estudios mostró evidencia de asociación entre el gen ADRB3 y! la obesidad. Un meta-análisis basado en 31 estudios con más
de 9,000 sujetos mostró un mayor BMI (0.30 kg/m2 más alto en promedio) en los portadores de la variante 64Arg en comparación con sujetos homocigotos 64Trp/Trp (Fujisawa et al. J Clin Endocrinol Metab 83: 2441-2444, 1998).; Un segundo basado en más de 6,500 sujetos (sujetos principalmente japoneses) de 22 estudios también mostró mayores valores de BMI en los portadores de la variante i
64Arg (0.26 kg/m2 más alto en promedio) en comparación ! con los no portadores (Kurokawa et al., Obes Res 9: 741-^45,
2001) . !
Un estudio de control de casos (158 obesos, 154 de peso normal) mostró un mayor riesgo de obesidad (QR = 2.98) en portadores de 64Arg (BMI más alto) sólo entreoíos sujetos sedentarios, pero no en sujetos físicamente activos, en donde no se encontraron diferencias genotípicas en el BMI (Marti et al., Diabetes Obes Metab
!
4: 428-430, 2002). Un estudio de 61 mujeres obesas con diabetes tipo 2 que se sometieron a una intervención de 3 meses, combinando dieta con bajo contenido de calorías y ejercicio mostró que las mujeres con la variante 64Arg perdieron menos peso (4.6 kg vs . 8.3 kg) y masa corpóral (1.9 kg/m2 vs . 3.4 kg/m2) que las mujeres 64Trp/Trp (Sakane et al., Diabetes Care 20: 1887-1890, 1997). Un estudio realizado en 76 mujeres perimenopáusicas que: se sometieron a una intervención de 3 meses, combinándo
ejercicio y dieta encontró que el 48% de las mujeres con la variante 64Arg perdió peso en comparación con el 69% de las mujeres sin la variante (Shiwaku et al., Int J Óbes Relat Metab Disord 27: 1028-1036, 2003). Estos ¡dos estudios sugieren que la variante está asociada con la dificultad para bajar de peso mediante dieta y ejercicio. Un estudio (Phares et al., Obes Res 12: 807-815, 2004) realizado en 29 hombres y 41 mujeres mostró que los portadores de ADRB3 64Arg experimentaron una mayor pérdida de masa grasa y la grasa del tronco después de 24 semanas de entrenamiento supervisado de ejercicios aeróbicos en comparación con los no portadores. Estos resultados parecen demostrar una respuesta alélica opuesta al ejercicio, pero el nivel de ejercicio en este régimen de estudio fue entrenamiento de resistencia, supervisado, más vigoroso. La interpretación de las diferencias genotípicas en respuesta al ejercicio puede ser más complicada en muchos estudios, debido a que el estado de obesidad puede ser un factor de confusión que enmascara los efectos moderados de la variante en el gasto de energía (Tchernof et al., Diabetes 48: 1425-1428, 1999). !
Así, de acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un método para identificar el genotjipo metabólico de un sujeto, que comprende identificar! el genotipo del sujeto con respecto a uno o más (es decir,! 2,
3, ó 4) del locus FABP2 , locus PPARG, locus ADRB3 , ¡y/o locus ADRB2. De acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende la identificación del genotipo del sujeto con respecto al acceso ¡del genotipo del sujeto con uno o más (es decir, 2, 3, 4 ó 5) i del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042 13 ; A/G) , y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) .
De acuerdo con algunas modalidades, | se
I
proporciona un método para identificar el genotipo
i metabólico del polimorfismo simple de un sujeto, ique comprende la identificación del genotipo con respecto a un alelo génico metabólico seleccionado del grupo que consiste del locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G). j
De acuerdo con algunas modalidades, I se proporciona un método para identificar el genotipo metabólico compuesto de un sujeto, que comprende la identificación del genotipo con respecto a por lo menos i dos alelos génicos metabólicos seleccionados del grupo Ique i consiste del locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG
I
(rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G).
De acuerdo con algunas modalidades, i se proporciona un método para identificar el genotjipo metabólico de un sujeto, que comprende la identificación del genotipo del polimorfismo compuesto con respecto a por lo menos tres alelos génicos metabólicos seleccionados del grupo que consiste del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) .
De acuerdo con algunas modalidades, se j proporciona un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende la identificación
i del genotipo del polimorfismo compuesto con respecto a ¡por lo menos cuatro alelos génicos metabólicos seleccionados del grupo que consiste del locus FABP2 (rsl799883; G|A) , locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T), locus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042-|l4 ; C/G) .
De acuerdo con algunas modalidades , | se proporciona un método para identificar el genotiipo
¡ i metabólico de un sujeto, que comprende identificarj el genotipo del polimorfismo compuesto con respecto a cada uno de los alelos génicos metabólicos, locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G) , lOCUS
ADRB3 (rs4994; C/T), lOCUS. ADRB2 (rsl042713; A/G), jy/o
I
lOCUS ADRB2 (rsl042714; C/G).
j
26
Los resultados del genotipo metabólico ¡del polimorfismo simple y/o genotipo metabólico compuesto: de un sujeto se pueden clasificar de acuerdo a 1) jsus relaciones con el riesgo de control de peso, que incluye lo que constituye un resultado "menos sensible" o "más sensible" proveniente de las intervenciones de la dieta y/o ejercicio, 2 ) sus consecuencias asociadas clínica's o i de biomarcadores relacionados con la salud, 3) sus j relaciones con las elecciones de intervención para
I
controlar el peso, y 4 ) el predominio de cada genotipo.
Las Tablas 1 y 2 definen los alelos de ciertos genes metabólicos y explican el mayor riesgo para ! la susceptibilidad a ciertos desórdenes/parámetros metabólicos .
i j
TABLA 1: Gen/Polimorfismo Metabólico de Sujetos ¡ j
i
¡ i
I
ADRB2 ADRB2 (+27) 1.2 ó 2.2 63%
C/G ó G/G
Gln27/Glu (27Gln/Glu ó 27Glu/Glu)
Gln = C = alelo 1 1.1 37% Glu = G = alelo 2 C/C
rs1042714 (27Gln/Gln)
ADRB2 ADRB2 (+16) 1.1 ó 1.2 86% ;
G/G ó G/A
Arg16Gly (16Gly/Gly ó 16Gly/Arg)
Gly = G = alelo 1 2.2 14% '
Arg = A = alelo 2 A/A
rs1042713 (16Arg/Arg)
I
ADRB3 ADRB3 (+64) 1.2 ó 2.2 16%
T/C ó C/C |
Arg64Trp (64Trp/Arg ó 64Arg/Arg)
Trp = T = alelo 1 1.1 84% j
Arg = C = alelo 2 T/T
rs4994 (64Trp/Trp)
¡
* Pop. Frec = frecuencia de la población, determinada para los caucásicos utilizando base de datos del Estudio de Familia en Quebec (QFS).
TABLA 2: Cuadro de Susceptibilidad de Sujetos con Base en
Genotipo etabólico
Genotipo Riesgo de Biomarcador Información accionable***
Enfermedad de Riesgo **
FABP2 (+54; Obesidad †BMI Los sujetos con este genotipo tienen una absorción mejorada de la grasa rs1799883) Síndrome f^Grasa corporal de la dieta y un metabolismo más
Metabólico de lento, que origina una mayor
1.2 ó 2.2 Resistencia a la T-Grasa abd. propensión al aumento de pesó y
Insulina una menor capacidad para bajar de
tTGs peso. Estudios clínicos indican, que
los sujetos con este genotipo
^Insulina mejorarán sus riesgos de tener
triglicéridos elevados, insulina y
T-BS azúcares en sangre al reducir la
grasa saturada y grasa trans y tTNFa aumentar grasas monoinsaturadas,
moderando al mismo tiempo los
/RMR carbohidratos en la dieta.
FABP2 (+54; Negativo Ninguno Los sujetos con este genotipo tienen una absorción normal de la grasa de la dieta. rs1799883) Estudios clínicos han demostrado que estos sujetos responden a una dieta baja 1.1 en calorías, bajo contenido de grasas con reducción de peso; reducción de grasa corporal, y menores niveles de LDL- colesterol. j
j
PPARG Obesidad ???? PPARG juega un papel clave en la
formación de células de grasa y el (+12; Diabetes -Í^Grasa abd. metabolismo de las grasas. Estudios
clínicos indican que los sujetos con este rs1801282) ????. genotipo tienen un alto riesgo de aumentar de peso y son menos sensibles al efecjto de 1.1 una dieta baja en calorías para bajar de peso. Aquellos con un alto consumo total de grasa y grasa poliinsaturada tienden a tener un BMI significativamente más alto que el genotipo alternativo.
¡
PPARG Obesidad ???? Los sujetos con esta variante tienen
variaciones en la formación de células de (+12; grasa y el metabolismo de las grasas, |o que incrementa su sensibilidad a los j rs1801282) efectos de cambios en la dieta. Estos sujetos tienen una reducción de peso más 1.2 ó 2.2 fácil con el tiempo a partir de una dieta1 baja en calorías; sin embargo, están en riesgo de volver a subir de peso. Las mujeres son 5 veces más propensas que las del genotipo alternativo a ser obesas si su consumo habitual de carbohidratos excede el 49%. Por lo tanto, la modulación del : consumo de carbohidratos beneficiará a estos sujetos para prevenir su riesgo de obesidad. Éstos tienen un mayor BMI como resultado de un alto consumo de grasa saturada y bajo de grasa monoinsaturada. Por lo tanto, la calidad de la grasa en su dieta, también es importante.
i
ADRB2 Obesidad F??? Los sujetos con esta variante génica son
menos capaces de movilizar sus almacenes de
(+27; Diabetes f^Grasa abd. grasa para la energía. Las mujeres con esta variante tienen 2½ veces el riesgo de obesidad rs1042714) -TTGs y elevados niveles de insulina si su consumo habitual de carbohidratos excede el 49% de las
1.2 ó 2.2 ^Insulina calorías totales en comparación con sujetos con el genotipo alternativo. La modulación del tBS consumo de carbohidratos ha mostrado que reduce los niveles de insulina y será benéfica para prevenir su riesgo de obesidad y triglicéridos elevados. Tanto hombres como mujeres con este genotipo son más resistentes al efecto de bajar de peso por una dieta baja en calorías y ejercicio aeróbico.
ADRB2 Negativo Ninguno Los sujetos con este genotipo tienen una 1 descomposición normal de la grasa para la
(+27; energía. El alto consumo de carbohidratos en la dieta no muestra algún efecto específico sobre rs1042714) el peso corporal. Los hombres que se
inscribieron en actividad física regular tienen un
1.1 riesgo significativamente reducido de obesidad.
En general, los sujetos con este genotipo son propensos a responder con cambio de peso y mejoramiento en los resultados de la salud por cambios en la dieta y ejercicio aeróbico. ¡
ADRB2 Obesidad ??? Los sujetos con esta variante génica son
menos capaces de movilizar sus almacenes de
(+16; I^Grasa grasa para la energía en respuesta a una
corporal - tensión fisiológica, como el ejercicio. Como rs1042713) Hombres resultado, ellos movilizan menos grasa celular y bajan menos de peso y grasa corporal que lo
1.2 ó 1.2 ? Grasa esperado en respuesta al ejercicio aeróbico.
corporal - Además, están en mayor riesgo de aumento de Mujeres peso de rebote. 1
ADERB2 Negativo Ninguno Los sujetos con este genotipo movilizan grasa dé sus células de grasa para la energía eficazmente corjno (+16; resultado de una dieta baja en calorías y ejercicio
aeróbico para bajar de peso. Son menos propensos a rs 1042713) reducir el peso corporal y la grasa y a mantenerle sin cambios.
2.2
ADRB3 Obesidad ??? Los sujetos con este genotipo no descomponen la grása abdominal para la energía en respuesta a una tensión
(+64; DM ¦tGrasa fisiológica, como el ejercicio. Como resultado, tienen un rs4994) abd. metabolismo de la energía más lento y no son sensibles a los efectos benéficos del ejercicio aeróbico (bajar de peso,
1.2 Ó 2.2 >RMR reducción de grasa abdominal). j
I
ADRB3 Negativo Ninguno Los sujetos con este genotipo tienen una tasa metabólica y descomposición de la grasa corporal abdominal normales.
(+64; Los estudios han mostrado que estos sujetos ] rs4994) experimentan reducción de peso al participar en ejercicio aeróbico moderado.
1.1
** BMI = índice de masa corporal, TGs = triglicéridos, grasa abd. = grasa abdominal, BS = azúcares en la sangre, TNFa factor alfa de necrosis tumoral, R R = tasa metabólica en reposo, HDL = lipoproteíná de alta densidad. !
*** Implicaciones del metabolismo, nutrición y ejercicio.
De acuerdo con algunas modalidades, [ se proporcionan métodos y equipos para la medición de los niveles de lípidos en la sangre en un sujeto para seleccionar o clasificar sujetos para la intervención terapéutica o dietética o el cambio de estilo de vdjda, apropiados. La invención contempla la medición de HDL, ¡LDL y/o triglicéridos del sujeto. Se considera que el sujeto
tiene un perfil lipídico anormal o dislipidemia cuando la clasificación indicó que tiene menor nivel de IÍDL, aproximadamente 40 mg/dl o más bajo para los hombres, y 50 mg/dl o más bajo para las mujeres, o un mayor nivel' de LDL, aproximadamente 100 mg/dl o superior, o mayor nivel de triglicéridos, aproximadamente 150 mg/dl o superior, o cualquier combinación de los mismos .
De acuerdo con algunas modalidades, un ménor nivel de HDL es de 20-60 mg/dl ó 50-59 mg/dl ó 40-49 mg/dl
! o 30-39 mg/dl ó <30 mg/dl; el nivel más alto de LDL es de 100 -> 190 mg/dl ó 100-129 mg/dl ó 130-159 mg/dl ó 160-jl90 mg/dl ó > 190 mg/dl; y el nivel más alto de triglicéridos es de 150 -> 500 mg/dl ó 150-199 mg/dl ó 200-500 mg/dl ó
>500 mg/dl. j
De acuerdo con algunas modalidades, los sujetos se pueden clasificar para pruebas clínicas para ! la
j respuesta a la estrategia de control de peso,i o intervenciones terapéuticas, que comprenden identificar a los sujetos por su perfil alélico y/o genotipos compuestos de esta invención y predecir su respuesta a la terapia/dieta/estilo de vida recomendados o combinación de los mismos, con sus niveles pronosticados de HDL, o LDL o triglicéridos. |
De acuerdo con algunas modalidades, j se proporcionan métodos y equipos para clasificar sujetos
para pruebas clínicas para controlar el peso, en donde un sujeto de bajo peso tiene un BMI <18.5; un sujeto con sobrepeso en el intervalo de 25-29.9, un sujeto obeso
í tiene un BMI de 30-39.9, y BMI > 40.0 se considera extremadamente obeso. La identificación del genotipo
i metabólico en estos sujetos podría proporcionar a ilos profesionales de la salud las herramientas para discutir sobre las dificultades de un sujeto con un BMI de 25 para llegar a un BMI de 22 solamente con una dieta con menores calorías. ¡
La Tabla 3 proporciona el predominio étnico! de ciertos genotipos metabolicos.
TABLA 3: Predominio de los Patrones de Genotipo/Riesgo (í)
i
Resultado del Caucásico Negro Hispano Japonés Chino Coreano Gen/Genotipo (QFS)
ADRB2 63% 35% 59% 12-18% 41-59% 21 %
i rs 1042714
i
1.1 6 2.2 í I
ADRB2 37% 65% 41% 82-88% 41-59% 79% ' rs 1042714
I
1.1
ADRB2 86% 74-80% 70-81 % 71 -81 % 63-73% 61 % ! rs1042713
1.1 6 1.2 í
ADRB2 14% 20-26% 19-30% 19-29% 27-37% 39% : rs 1042713
2.2
ADRB3 16% 19-27% 20-35% 33% 24-32% 28% rs4994 I
1.2 ó 2.2 í
ADRB3 84% 73-81 % 65-80% 67% 68-76% 72% , rs4994
1.1
Indica genotipo(s) de riesgo
Las combinaciones de estas variaciones genéticas afectan a 1) cómo responden los sujetos a macronutrierítes i específicos en su dieta y 2 ) sus diferentes tendencias; en el metabolismo de energía que en última instancia, influyen en su capacidad para mantener o bajar de peso a través del ejercicio. La determinación del genotipo metabólico ayudará a sujetos sanos a identificar un rie!sgo
I
genético para cuestiones adversas de control de peso jque aún no se han manifestado. Conocer los riesgos
relacionados con los genes tempranamente puede ayudar] en la toma de decisiones personalizadas de la salud
diseñar una estrategia para lograr ' /o mantener j la
• i reducción de peso. En general, el patrón alélico de un i sujeto de uno o más genes metabólicos puede ser utilizado para clasificar la capacidad de respuesta prevista del sujeto a macronutrientes y a la restricción de energíaj en la dieta, con o sin ejercicio, en un programa de contjrol de reducción de peso. En consecuencia, se puede seleccionar un programa personalizado de control de peso
para el sujeto basándose en la respuesta prevista del sujeto. Por ejemplo, un programa.de control de peso puede clasificar el genotipo metabólico de un sujeto en una de una serie de categorías de nutrición y una de una serie de categorías de ejercicio con base en la predisposición del sujeto para dar respuesta a ciertos macronutrientes y grado de ejercicio. La categoría de la nutrición, ' la categoría del ejercicio, o combinación de ellas se puede seleccionar para un sujeto con base en patrones genéticos del sujeto. I
De acuerdo con algunas modalidades, ; se proporciona un método para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprende: determinar1 el genotipo de un sujeto con respecto a cualesquier cuatro de i los loci polimórficos, seleccionados del grupo ¡que
i consiste del locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2
(rsl042713; A/G) y locus ADRB2 (rsl042714; C/G), en donde el genotipo del sujeto con respecto a los loci proporciona información respecto a la susceptibilidad aumentada del sujeto a las cuestiones adversas del control de pésol, y permite seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida que sea adecuado para' la susceptibilidad del sujeto a las cuestiones adversas del
control de peso.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883)
1.1, PPA G (rsl801282) 1.1, ADRB2 (rsl042714) 1.1, y ADRB2 (rsl042713) 2.2, y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder! a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé Ique un sujeto con un genotipo combinado de uno de FABP2
I
(rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) 1.1, y adicionalmente uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, ó 2.2 en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas; ejercicio regular; o ambos.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé ¡que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PEfARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó
2.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y AÜRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida! en calorías, con bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé ¡que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1. ?. ó
1.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.
i De acuerdo con algunas modalidades, se prevé ¡que un sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rs1799883)
1.1 y PPARG (rsl801282) 1.1, en combinación con uno; de
Í
ADRB2 (rsl042713) 1.2 ó 1.1 o uno de ADRB3 (rs4994) l.¡2 ó i
2.2 va a responder a una dieta restringida en calorí ias,
I
con bajo contenido de grasas o bajo contenido | de
I
carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, también se prevé que el sujeto va a ser menos sensible! al ejercicio regular.
De acuerdo con algunas modalidades, un sujeto
I
con un genotipo combinado de uno de FABP2 (rs1799883) ¡1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) 1.1, en combinación con uno' de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2 ó 2.2 y uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas. De acuerdo con algunas modalidades, también se prevé que el sujeto va a ser menos sensible al ejercicio regular. j
acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG
I
(rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1 ).2 ó
2.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido' de carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, también se prevé que el sujeto va a ser menos sensible! al
I
ejercicio regular. ·¦
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido; de carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, se prevé además que el sujeto es menos sensible al ejercicio regular. '
De acuerdo con algunas modalidades, el régimen
i terapéutico/dietético comprende la administración de! un nutracéutico . j
De acuerdo con algunas modalidades, los métodos anteriores comprenden además la clasificación del sujeto con respecto al beneficio probable de un régimen terapéutico/dietético o cambio de estilo de vida.
De acuerdo con algunas modalidades, la dieta ¡con bajo contenido de grasas de los métodos descritos anteriormente proporciona no más de aproximadamente 35% de
las calorías totales de la grasa.
De acuerdo con algunas modalidades, la dieta con bajo contenido de carbohidratos de los métodos descritos anteriormente proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos. ¡
De acuerdo con algunas modalidades, la dieta restringida en calorías de los métodos descritos anteriormente restringe las calorías totales a menos 'del 95% del nivel de control de peso del sujeto.
De acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos tresi de los locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . !
De acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende: identificar' el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos cuatro de los locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282 ; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713;
A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . I i
De acuerdo con algunas modalidades, ; se proporcionan métodos para seleccionar un régimen
terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprenden: a) determinar el genotipo de un sujeto con respecto a cualesquier cuatro de los loci polimórficos, seleccionados de: locus FÁBP2 (rsl799883; G/A) ; locus PPARG (rsl801282; C/G) ; lócus
ADRB3 (rs4994; C/T) ; locus ADRB2 (rsl042713; A/G) ; y lócus
i
ADRB2 (rsl0427l4; C/G) ; y b) clasificar al sujeto en juna categoría de nutrición y/o una categoría de ejercicio para la que se prevé que el sujeto va a obtener un beneficio probable, en donde la categoría de la nutrición ; se selecciona de una dieta con bajo contenido de grasas; luna dieta con bajo contenido de carbohidratos; una dieta con alto contenido de proteínas; y una dieta restringida en calorías; y en donde la categoría del ejercicio ' se selecciona entre: ejercicio ligero; ejercicio normal; y ejercicio vigoroso. j
De acuerdo con algunas modalidades, \ se proporciona un método para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto, que comprende: (a) detectar; un patrón alélico de al menos dos alelos seleccionados del grupo que consiste de FABP2 (rsl799883) alelo 1 (Ala o ,G) , FABP2 (rsl799883) alelo 2 (Thr o A), PPARG (rsl801282) alelo 1 (Pro o C) , PPARG (rsl801282) alelo 2 (Ala o G) , ADRB3 (rs4994) alelo 1 (Trp o T) , ADRB3 (rs4994) alelo 2
(Arg o C) , ADRB2 (rsl042713) alelo 1 (Gly o G) , ADRB2 (rsl042713) alelo 2 (Arg o A) , ADRB2 (rsl042714) alelo 1 (Gln o C) y ADRB2 (rsl042714) alelo 2 (Glu o G) , en donde la presencia del patrón alélico es predictiva de la respuesta del sujeto a la dieta y/o éjercicio y ' (b) seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida que es adecuado para la respuesta predicha del sujeto a la dieta y/o ejercicio.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé 1 que un sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) , PPARG (rsl801282) 1.1 (Pro/Prb o C/C) , ADRB2 (rsl042714) 1.1 (Gln/Gln o C/C) , y ADRB2 (rsl042713) 2.2 (Arg/Arg o A/A), y ADRB3 (rs4994) 1.1 (Trp/Trp o T/T) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular o ambos. I
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé 'que
i un sujeto con un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) ó 1.2 (Ala/Thr o G/Aj) y PPARG (rsl801282) 1.1 (Pro/Pro o C/C), y adicionalmente , uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1 (Gln/Gln o C/C) , 1.2 (Gln/Glu o C/G) , ó 2.2 (Glu/Glu o G/G) en combinación con ADRB2
(rsl042713) 2.2 (Arg/Arg o A/A) y ADRB3 (rs4994) 1.1 (Trp/Trp o T/T) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenidb de grasas; ejercicio regular;
o ambos .
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 (Pro/Ala (C/G) ó 2.2 (Ala/Ala o G/G) 'y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 (Gln/Glu o C/G) ó ¡2.2 (Glu/Glu o G/G), en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 (Arg/Arg o A/A) y ADRB3 (rs4994) 1.1 (Trp/Trp o T/T) ya a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.,
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 (Pro/Ala o C/G) ó 2.2 (Ala/Ala o G/G) y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) ó ¡1.2 (Ala/Thr o G/A) , en combinación con ADRB2 (rsl042713) j2.2 (Arg/Arg o A/A) y ADRB3 (rs4994) 1.1 (Trp/Trp o T/T) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.'
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) y PPARG (rsl801282) 1.1 (Pro/Pro o
C/C) , en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) jl.2
(Gly/Arg o G/A) ó 2.2 (Arg/Arg o A/A) o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 (Arg/Trp o T/C) ó 2.2 (Arg/Arg o C/C) va a responder a una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos. De
acuerdo con algunas modalidades, se prevé además que el sujeto va a ser menos sensible al ejercicio regular.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé ; que un sujeto con un genotipo combinado de uno de FÁBP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) ó 1.2 (Ala/Thr o G/A) y PPARG (rsl801282) 1.1 (Pro/Pro o C/C) , en combinación con uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1 (Gln/Gln o C/C) , 1.2 (Gln du o C/G) , ó 2.2 (Glu/Glu o G/G) y uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 (Gly/Gly o G/G) ó 1.2 (Gly/Arg o G/A) o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 (Trp/Arg o T/C) 6 2.2 (Arg/Arg o C/C) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas. De acuerdo con algunas modalidades, se prevé además que el sujeto va a ser menos sensible al ejercicio regular.
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé : que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG
¡
(rsl801282) 1.2 (Pro/Ala o C/G) ó 2.2 (Ala/Ala o G/G) jy/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 (Gln/Glu o C/G) ó 2.2 (Glu/Glu o G/G) , en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 (Gly/Gly o G/G) ó 1.2 (Gly/Arg o G/A) o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 (Trp/Arg o T/C) ó 2.2 (Arg/Arg o C/C) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos. De acuerdo ¡con algunas modalidades, se prevé además que el sujeto va a ser menos sensible al ejercicio regular. \
De acuerdo con algunas modalidades, se prevé que un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 (Pro/Ala o C/G) ó 2.2 (Ala/Ala o G/G) y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 (Ala/Ala o G/G) ó |1.2
I
(Ala/Thr o G/A) , en combinación con uno de ADRB2 i
(rsl042713) 1.1 (Gly/Gly o G/G) ó 1.2 (Gly/Arg o G/A) o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 (Trp/Arg o T/C) ó 2.2 (Arg/Arg o C/C) va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos. De acuerdo ¦ con algunas modalidades, se prevé además que el sujeto va a ser menos sensible al ejercicio regular.
De acuerdo con algunas modalidades, se proporciona un método para predecir el riesgo genético de un sujeto para cuestiones adversas de control de peso, que comprende: detectar un patrón de polimorfismo genético que comprende al menos dos alelos seleccionados del grupo j que
I
consiste de FABP2 (rsl799883) alelo 1 (Ala o G) , F BP2 (rsl799883) alelo 2 (Thr o A), PPARG (rsl801282) aleío 1 (Pro o C) , PPARG (rsl801282) alelo 2 (Ala o G) , ADRB3 (rs4994) alelo 1 (Trp o T) , ADRB3 (rs4994) alelo 2 (Arg o C) , ADRB2 (rsl042713) alelo 1 (Gly o G) , ADRB2 (rsl042713) alelo 2 (Arg o A) , ADRB2 (rsl042714) alelo 1 (Gln o C) y ADRB2 (rsl042714) alelo 2 (Glu o G) , en donde la presencia del patrón de polimorfismo genético es un factor predictivo de la respuesta del sujeto a la dieta !y/o
ejercicio. !
De acuerdo con algunas modalidades, el régimen terapéutico/dietético comprende la administración dej un nutracéutico . ¡
De acuerdo con algunas modalidades, los métodos anteriores comprenden además la clasificación del sujeto
I
con respecto al beneficio probable de un régimen terapéutico/dietético o cambio de estilo de vida. !
í
De acuerdo con algunas modalidades, la dieta ¡con
I
bajo contenido de grasas de los métodos descritos
! anteriormente proporciona no más de aproximadamente 35% de
I
las calorías totales de la grasa.
PPARG (rsl801282; C/G) ; locus ADRB3 (rs4994; C/T) ; locus ADRB2 (rsl042713; A/G) ; y locus ADRB2 (rsl042714; C/G) ; y b) instrucciones para determinar el genotipo metabóíico del sujeto, y medios para clasificar al sujeto en 'una categoría de nutrición y/o una categoría de ejercicio para la que se prevé que el sujeto va a obtener un beneficio probable, en donde la categoría de nutrición se selecciona del grupo que consiste de una dieta con bajo contenido de grasas; una dieta con bajo contenido de carbohidratos; una dieta con alto contenido de proteínas; y una dieta restringida en calorías, y en donde la categoría del ejercicio se selecciona del grupo que consiste de:
i ejercicio ligero; ejercicio normal; y ejercicio vigoroso.
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo además clasifica al sujeto con respecto al beneficio probable de un régimen terapéutico/dietético o cambio de i
, < estilo de vida. !
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de( un
I
sujeto para un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883)
I
1.1, PPARG (rsl801282) 1.1, ADRB2 (rsl042714) 1.1, y ADRB2 (rsl042713) 2.2, y ADRB3 (rs4994) 1.1 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos ; ejercicio regular, o ambos. !
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de un sujeto para un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 Ó 1.2 y PPARG (rsl801282) 1-1, , Y, adicionalmente uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, 6 2. ¿ en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) ¡1.1 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas; ejercicio regular, o ambos .
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de un sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó 2.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido ¡ de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos.
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de' un j sujeto para un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y AÜRB3 (rs4994) 1.1 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido '¦ de carbohidratos; ejercicio regular; o ambos. <
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de un sujeto para un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1
i y PPARG (rsl801282) 1.1, en combinación con uno de AÍ3RB2 (rsl042713) 1.2 ó 1.1 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó ! 2.2 predice que va a responder a una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de
I
carbohidratos .
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de! un
i sujeto para un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) 1.1, , en combinación con uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, ó 2.2 y uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas.
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo que comprende reactivos para la genotipificación de! un sujeto para un genotipo combinado de uno de PÉARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó
i
2.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2
I
o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos .
De acuerdo con algunas modalidades, el equipo
que comprende reactivos para la genotipificación de un sujeto para un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) l.jl ó 1.2, en combinación con uno de ADRB2 (RS 1042713) iJl ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 predice que va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos . i
De acuerdo con algunas modalidades, ; se proporcionan equipos que comprenden: reactivos! e instrucciones para determinar el genotipo metabolico dé un sujeto, que comprenden: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos cuatro de los locus FÁBP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , 1ÓCUS ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) .
De acuerdo con algunas modalidades, ¡ se i proporcionan equipos que comprenden: reactivos j e instrucciones para determinar el genotipo metabolico dé un sujeto, que comprenden: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos tres de los locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus
ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) .
Categorías de Nutrición
Las categorías de nutrición se clasifican generalmente con base en la cantidad de macronutrientes (es decir, grasa, carbohidratos, proteínas) recomendados para un sujeto con base en el genotipo metabólico del sujeto. El objetivo principal de seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, apropiados para un sujeto es formar pares del genotipo metabólico de un sujeto con la categoría de nutrición para
I
la que ese sujeto tiene más probabilidades de responder.
¡ ¡
Una categoría de nutrición se expresa generalmente, en términos de cantidades relativas de macronutrientes sugeridos para la dieta de un sujeto o en términos de restricciones de calorías (por ejemplo, restricción [del número total de calorías que un sujeto recibe |y/o restrición del número de calorías que un sujeto recibe de un macronutriente en particular). Por ejemplo, las categorías de nutrición pueden incluir, sin restricción, 1) las dietas con bajo contenido de grasas y bajo contenido de carbohidratos; 2) dietas con bajo contenido de grasas; ó 3) dietas con bajo contenido J de carbohidratos. Alternativamente, las categorías > de nutrición se pueden clasificar con base en la restricción de ciertos macronutrientes recomendados para un sujeto con base en el genotipo metabólico de ese sujeto. Por ejemplo,
I
las categorías de nutrición se pueden expresar como: 1) dietas balanceadas o restringidas en calorías; 2) dietas restringidas en grasas; ó 3) dietas restringidas en carbohidratos . ·.
Los sujetos con un genotipo metabólico que es sensible a la restricción de grasas o a una dieta con bajo contenido de grasas tienden a absorber más grasa de. la dieta en el cuerpo y tienen un metabolismo más leiito. Ellos tienen una mayor tendencia de aumento de peso. ¡Los estudios clínicos han demostrado que á estos sujetos i les resulta más fácil con el tiempo llegar a un peso corporal saludable al reducir la grasa total de la dieta. Ellos
i pueden tener un mayor éxito para bajar de peso siguiendo una dieta de calorías reducidas y/o de grasas reducidas. Además, se benefician de la sustitución de las grasas saturadas con grasas monoinsaturadas en una dieta de calorías reducidas. Los estudios clínicos también han demostrado que estas . mismas modificaciones en la dieta mejoran la capacidad del cuerpo para metabolizar los azúcares y las grasas. j
Los sujetos con un genotipo metabólico que; es sensible a la restricción de carbohidratos o a la dieta con bajo contenido de carbohidratos tienden a ser !más sensibles al aumento de peso por el consumo excesivo de
j carbohidratos. Ellos pueden tener un mayor éxito para
I
bajar de peso mediante la reducción de carbohidratos en una dieta de calorías reducidas. Los sujetos con éste patrón genético son propensos a la obesidad y tienen dificultad con la regulación del azúcar en la sangre si su consumo diario de carbohidratos es alto, por ejemplo, cuando el consumo de carbohidratos diarios supera, por ejemplo, aproximadamente el 49% de las calorías totales.
i
Se ha demostrado que la reducción de carbohidratos optimiza la regulación del azúcar en la sangre y reducé el riesgo de aumento de peso adicional . Si tienen en su dieta altas cantidades de grasas saturadas y bajas cantidades de grasas monoinsaturadas , aumenta el riesgo de subir de peso y aumenta el nivel de azúcar en la sangre. Al tiempo que se limitan las calorías totales, estos sujetos pueden beneficiarse de la restricción del consumo total j de carbohidratos y el cambio de la composición de las grásas de su dieta a las grasas monoinsaturadas (por ejemplo, [una dieta con bajo contenido de grasas saturadas y bajo contenido de .carbohidratos) . i
Los sujetos con un genotipo metabólico quej es sensible a un equilibrio de grasas y carbohidratos no muestran necesidad constante de una dieta con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos.1 En estos sujetos los biomarcadores claves, tales como el peso corporal, grasa corporal y perfil de lípidos en plasma,
responden bien a una dieta balanceada en grasas y carbohidratos. Para los sujetos con este patrón genético que están interesados en bajar de peso, se ha encontrado que una dieta balanceada, restringida en calorías promueve la reducción de peso y una disminución de la grasa corporal . !
Una dieta con ba o contenido de grasas j se refiere a una dieta que proporciona entre aproximadamente 10% a menos de aproximadamente 40% de las calorías totales de la grasa. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta que proporciona no más de aproximadamente 35% (por ejemplo, no más de aproximadamente 19%, 21%, 23%, 22%, 24%, 26%, 28%, 33%, etc.) de las calorías totales de la grasa. De acuerdo j con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido! de grasas se refiere a una dieta que proporciona no más de aproximadamente 30% de las calorías totales de la grása. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta que proporciona i no más de aproximadamente 25% de las calorías totales1 de la grasa. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta 'que proporciona no más de aproximadamente 20% de las calorías totales de la grasa. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una
dieta que proporciona no más de aproximadamente 15% de las calorías totales de la grasa. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta que proporciona no más · de aproximadamente 10% de las calorías totales de la grasa.
De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta que está entre aproximadamente 10 gramos y aproximadamente 60 gramos de grasa por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas se refiere a una dieta que tiene menos de aproximadamente 50 gramos (por ejemplo, menos de aproximadamente 10, 25, 35,
45, etc.) gramos de grasa por día. De acuerdo con algunas
i modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas; se refiere a una dieta que tiene menos de aproximadamente! 40 gramos de grasa por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas: se refiere a una dieta que tiene menos de aproximadamente 30 gramos de grasa por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas; se refiere a una dieta que tiene menos de aproximadamente 20 gramos de grasa por día.
Las grasas contienen ácidos grasos tanto saturados como ins turados (monoinsaturados , y poliinsaturados) . De acuerdo con algunas modalidades,! la
reducción de grasas saturadas a menos del 10% de las calorías es una dieta con bajo contenido de grasas saturadas. De acuerdo con algunas modalidades, ¡ la reducción de grasas saturadas a menos del 15% de lias
! calorías es una dieta con bajo contenido de grasas saturadas. De acuerdo con algunas modalidades, la reducción de grasas saturadas a menos del 20% de las calorías es una dieta con bajo contenido de grasas saturadas . !
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Una dieta con bajo contenido de carbohidratos t
(CHO) se refiere a una dieta que proporciona entre aproximadamente 20% a menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido: de carbohidratos (CHO) se refiere a una dieta que proporciona no más de aproximadamente 50% (por ejemplo, no másj de i aproximadamente 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, etc.) de las calorías totales de los carbohidratos. De acuerdo ;con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido; de carbohidratos se refiere a una dieta que proporciona no más de aproximadamente 45% de las calorías totales de :los carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, ¡una dieta con bajo contenido de carbohidratos se refiere a |una dieta que proporciona no más de aproximadamente 40% de ¡las calorías totales de los carbohidratos. De acuerdo ¡con
algunas modalidades, una dieta con bajo contenido! de carbohidratos se refiere a una dieta que proporciona no mas de aproximadamente 35% de las calorías totales de ¡ los carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, ¡una dieta con bajo contenido de carbohidratos se refiere ajuna dieta que proporciona no más de aproximadamente 30% de! las
! I
calorías totales de los carbohidratos . De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido! de carbohidratos se refiere a una dieta que proporcion! no más de aproximadamente 25% de las calorías totales de | los carbohidratos. De acuerdo con algunas modalidades, -una dieta con bajo contenido de carbohidratos se refiere a ¡ una dieta que proporciona no más de aproximadamente 20% de | las í calorías totales de los carbohidratos.
Una dieta con bajo contenido de carbohidratos i
(CHO) puede referirse a una dieta que restringe! la
250 gramos de carbohidratos por día. De acuerdo j con algunas modalidades, una dieta con bajo contenidoi de carbohidratos comprende no más de aproximadamente 220 (por ejemplo, no más de aproximadamente 40, 70, 90, 110, 130,
180, 210, etc.) gramos de carbohidratos por día. | De
i acuerdo con algunas modalidades, una dieta con ¿ajo contenido de carbohidratos comprende de
aproximadamente 200 gramos de carbohidratos por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de carbohidratos comprende no más ¡ de aproximadamente 180 gramos de carbohidratos por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de carbohidratos comprende no más ' de aproximadamente 150 gramos de carbohidratos por día.' De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de carbohidratos comprende no más í de aproximadamente 130 gramos de carbohidratos por día.j De'
i acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo
i contenido de carbohidratos comprende no más 1 de aproximadamente 100 gramos de carbohidratos por día. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con ¿ajo contenido de carbohidratos comprende no más de aproximadamente 75 gramos de carbohidratos por día. '
Una dieta restringida en calorías o dieta
! balanceada se refiere a una dieta que restringe ¡las calorías totales consumidas por debajo del nivel de mantenimiento del peso de un sujeto (WML, por sus siglas en inglés) , independientemente de cualquier preferencia por un macronutriente . Una dieta balanceada o dieta restringida en calorías busca reducir el consumo total de calorías de un sujeto, por ejemplo, reducir el consumo
¡ total de calorías de un sujeto por debajo del WML de ¡ese
sujeto, sin un enfoque particular sobre la restricción de las calorías consumidas de cualquier macronutriente en particular. Así, de acuerdo con algunas modalidades, una dieta balanceada puede ser expresada como un porcentaje de un WML de un sujeto. Por ejemplo, una dieta balanceada es una dieta que comprende un consumo total de calorías de entre aproximadamente 50% hasta aproximadamente 100% del WML. De acuerdo con algunas modalidades, una dieta balanceada es una dieta que comprende un consumo total de calorías de menos del 100% (por ejemplo, menos ' de aproximadamente 99%, 97%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%) del WML. En este contexto, una dieta balanceada logra un equilibrio sano o deseado de macronutrientes en la dieta y puede ser: de bajo contenido de grasas; bajo contenido de grasas saturadas; bajo contenido de carbohidratos; bajo contenido de grasas y bajo contenido de carbohidratos; o bajo contenido I de grasas saturadas y bajo contenido de carbohidratos. ,Por ejemplo, una dieta puede ser una dieta restringida j en calorías, con bajo contenido de grasas (en donde el bajo contenido de grasas tiene el significado que se ha proporcionado anteriormente en la presente) . Una dieta puede ser una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos (en donde el bajo contenido de carbohidratos tiene el significado que se ha proporcionado
anteriormente en la presente) . Una dieta puede ser i una dieta balanceada, restringida en calorías (por ejemplo,
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las porciones relativas de macronutrientes pueden variar en donde las calorías totales consumidas son inferiores al i WML) . De acuerdo con algunas modalidades, una dieta ] con bajo contenido de carbohidratos (Carbohidratos: 45%, Proteína: 20%, y Grasa: 35%) comprende cualquiera ¡de: dieta de Atkins, Dieta de Impacto Glucémico, dieta South
Beach, dieta Sugar Busters, y/o dieta de Zona. j
j
De acuerdo con algunas modalidades, una dieta con bajo contenido de grasas (Carbohidratos: 65%, Proteína: 15%, Grasa: 20%) comprende cualquiera de: dieta Elección de Vida (dieta de Ornish) , Dieta Pritikin, j y/u otras dietas saludables para el corazón disponibles eri el
! mercado.
De acuerdo con algunas modalidades, una dieta balanceada (Carbohidratos: 55%, Proteína: 20%, Grasa: 25%) comprende cualquiera de: Dieta Vida Mejor, Dieta
i
Mediterránea, Dieta Sonoma, Dieta de Comida Volumétrica,
¡ Dieta de Weight Watchers . ¡
Otras dietas balanceadas con bajo contenido de carbohidratos, bajo contenido de grasas, y dietas · í restringidas en calorías son bien conocidas en la técnica, por lo tanto se pueden recomendar a un sujeto con base en el genotipo metabólico del sujeto y la respuesta predicha
para los tipos de dieta restringida en calorías u otros tipos .
CATEGORIAS DE EJERCICIO > Las categorías de ejercicio se clasifican generalmente con base en la respuesta de un sujetoj al
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ejercicio, dado su genotipo metabólico. Por ejemplo,; un sujeto puede responder al ejercicio ligero, ejercicio moderado, ejercicio intenso, o ejercicio muy intenso. ¡
Los sujetos con un genotipo metabólico que responden al ejercicio son capaces de descomponer ;con eficacia la grasa corporal en respuesta a la actividad física. Ellos tienden a responder al ejercicio con ¡una pérdida significativa de peso y tienen más probabilidades de mantener esa reducción de peso. Los sujetos entran en esta categoría si responden a ejercicio ligero o moderado.
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Los sujetos con un genotipo metabólico que¡ es i menos sensible al ejercicio son menos capaces de descomponer la grasa corporal para obtener energía ¡ en respuesta al ejercicio que aquellos con el patrón gené ico
j alternativo. Ellos tienden a perder menos peso y grasa corporal que lo esperado con ejercicio moderado. Estos sujetos requieren más ejercicio para activar ¡ la descomposición de la grasa corporal para obtener energía y bajar de peso. También deben mantener un programa; de
ejercicio constante para mantener el peso sin cambios.
La actividad ligera en general se refiere a un sujeto que hace ejercicio (participa en una sesión de ejercicios activos o deportes) 1-3 días a la semana. La actividad moderada en general se refiere a un sujeto ¡que hace ejercicio (participa en una sesión de ejercicios activos o deportes) 3-5 días a la semana. La alta i actividad en general se refiere a un sujeto que hace ejercicio (participa en una sesión de ejercicios activos o deportes) 6-7 días a la semana. Una actividad muy alta o extrema generalmente se refiere a un sujeto que hace ejercicio (participa en una sesión de ejercicios activós o deportes) en promedio más de una vez al día (por ejemplo, dos veces al día) . El ejercicio regular se refiere a la actividad que es por lo menos de ejercicio ligero o al menos ejercicio moderado.
Más exactamente, el nivel de actividad se puede expresar en términos de un porcentaje sobre la tasa i metabólica basal (BMR, por sus siglas en inglés) . ¡Por ejemplo, los multiplicadores de las fórmulas de Harris-Benedict o Katch-McArdle se pueden utilizar como base para definir un nivel de actividad. En consecuencia, el ejercicio ligero se refiere a un nivel de actividad recomendado, diseñado para aumentar el gasto total diario de energía (TDEE, por sus siglas en inglés) de un sujeto a í
aproximadamente 125% de la BMR (es decir, un aumento del 25%) a menos de aproximadamente 140% (por ejemplo, aproximadamente 128%, 130%, 133%, 135%, 137.5%, etc.): de la BMR. El ejercicio moderado se refiere a un nivel de actividad recomendado, diseñado para aumentar el TDEÉ de un sujeto a aproximadamente 140% de la BMR a menos j que aproximadamente 160% (por ejemplo, aproximadamente 142%, 145%, 150%, 155%, 158%, etc.) de la BMR. El ejercicio intenso se refiere a un nivel de actividad recomendado,
i diseñado para aumentar el TDEE de un sujetoj a aproximadamente 160% de la BMR a menos de aproximadamente 180% (por ejemplo, aproximadamente 162%, 165%, 170%, 172.5%, 175%, 178%, etc.) de la BMR. Ejercicio muy intenso o extremo se refiere a un nivel de actividad recomendado,
i diseñado para aumentar el TDEE de un sujeto a aproximadamente 180% de la BMR a más de aproximadamente
i
210% (por ejemplo, aproximadamente 182%, 185%, 190%, 1^5%, 200%, etc. ) de la BMR.
Alternativamente, de acuerdo con algunas modalidades, una rutina de "ejercicio normal" comprende: 2.5 horas (150 minutos) de actividad de intensidad moderada por semana (las actividades de intensidad moderada se definen como 3.0 a 5.9 del equivalente
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metabólico (MET, por sus siglas en inglés) ) , una rutina de "ejercicio ligero" comprende: menos de 2.5 horas de
actividad de intensidad moderada por semana, y una rutina de "ejercicio vigoroso" comprende: más de 13 METs : por semana de actividades de intensidad vigorosa (las actividades de intensidad vigorosa se definen como 6 METs o más) . Un MET es igual a ? caloría/kg de masa corporal/hora . El total de kilocalorías gastadas por un sujeto = valor de MET de la actividad x peso corporal en kg x tiempo en horas .
El aumento o reducción de peso depende de un equilibrio entre las calorías consumidas y las calorías
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gastadas . Cuando la cantidad de calorías consumidas es mayor que el número de calorías gastadas, puede ocurrir el aumento de peso. Por el contrario, si la cantidad de calorías consumidas es menor que el número de calorías gastadas, puede ocurrir la reducción de peso. El WML dé un sujeto se refiere al consumo total de calorías que un sujeto necesita consumir para mantener el peso corporal
I
actual. El WML de un sujeto se puede determinar o calcular utilizando cualquier método conocido en la técnica. El! ML se expresa a menudo como el gasto total diario de energía (TDEE) o necesidades estimadas de energía (EER, por 'sus siglas en inglés) . Aunque el significado de TDEE y i EER como se utiliza en la técnica puede tener distinciones técnicas que reflejan la forma en que se calcula el nivel
1 de mantenimiento del peso de un sujeto, estos términos
pueden ser utilizados indistintamente en su sentido general, mientras que se mantengan sus diferencias técnicas. El WML se puede calcular utilizando cualquier método utilizado en la técnica (por ejemplo, TDEE o EER) para determinar el WML de un sujeto.
En promedio, para las mujeres en los Estados Unidos el WML está entre 2000-2100 calorías por día. Los varones tienen en promedio un WML más alto, en 2700-2900
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calorías por día. Un método preferido para el cálculo de TDEE es mediante el uso del cálculo de Harris-Benedicjt o la fórmula de Katch-McArdle, que son bien conocidos jpor aquellos con experiencia ordinaria en la técnica. En pocas
! palabras, la fórmula de Harris-Benedict determina ] en primer lugar la tasa metabólica basal (BMR) del sujeto, que luego es la base ajustada para el nivel de actividad para dar el TDEE de un sujeto. Por ejemplo, la BMR para las mujeres se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula: BMRf = 65.51 + (9.563 x kg) + (1.850 x cm¡) - (4.676 x edad) . La BMR para los hombres se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula: BMRm = 66.5 + (13.75 x kg) + (5.003 x cm) - (6.775 x edad). La BMR luego, se ajusta multiplicando la BMR por un multiplicador asignado un nivel de actividad en particular. La siguiente tabla proporciona ejemplos de tales multiplicadores El resultado es el TDEE de un sujeto.
TABLA 4. Categorías de Ejercicio
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La fórmula de Katch y McArdle se basa en la masa corporal magra de un sujeto (LBM, por sus siglas! en inglés) . Por ejemplo, la BMR se calcula de acuerdo cori la siguiente fórmula: BMR (hombres y mujeres) = 370 + (21 I 6 X masa magra en kg) . Dado que la fórmula de Katch-McArdle representa la LBM, esta simple fórmula se aplica por igual
i a hombres y mujeres. El TDEE se determina usando los
j multiplicadores de la actividad tal como se utiliza eri el cálculo de Harris-Benedict (en la tabla anterior) . i
i i
CLASIFICACIÓN |
En general, el genotipo metabólico de un sujeto caerá en una categoría única de nutrición y una categoría i
i
única de ejercicio. Por lo tanto, de acuerdo con algunas modalidades, un sujeto se clasificará en una categoría de nutrición y categoría de ejercicio con base en su genotipo
i metabólico. Por ejemplo, un sujeto se puede clasificar en
i una de las siguientes seis categorías: 1) Respuesta a la Restricción de Grasas y Respuesta al Ejercicio; ' 2) Respuesta a la Restricción de Grasas y Menor Respuesta al Ejercicio; 3) Respuesta a la Restricción de Carbohidratos y Respuesta al Ejercicio; 4) Respuesta a la Restricción de Carbohidratos y Menor Respuesta al Ejercicio; 5) Balance de Grasas y Carbohidratos y Respuesta al Ejercicio; y 6) Balance de Grasas y Carbohidratos y Menor Respuesta al Ejercicio.
1) Respuesta a la Restricción de Grasas y Respuesta al Ejercicio: Los sujetos con este patrón genético absorben más grasa de la dieta en el cuerpo y tienen un metabolismo más lento. Ellos tienen una mayor tendencia de aumento de peso. Los estudios clínicos han demostrado que a estos sujetos les resulta más fácil con el tiempo llegar a un peso corporal saludable al reducir la grasa total de la dieta. Ellos pueden tener un mayor éxito para bajar de peso siguiendo una dieta de grasas
i reducidas, de calorías reducidas. Además, se benefician de
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la sustitución de grasas saturadas con grasas
i monoinsaturadas en una dieta de calorías reducidas. Los
estudios clínicos también han demostrado que estas mismas modificaciones en la dieta mejoran la capacidad del cuerpo para metabolizar los azúcares y las grasas.
Los sujetos con este patrón genético son capaces
i de descomponer eficazmente la grasa corporal en respuesta a la actividad física. Ellos tienden a responder al ejercicio con una pérdida significativa de peso y tienen
¦ i más probabilidades de mantener esa reducción de peso.
Tales sujetos pueden beneficiarse de cualquier nivel de actividad aumentada tal como al menos ejercicio ligero o al menos ejercicio moderado.
2) Respuesta a la Restricción de Grasas y
Menor Respuesta al Ejercicio - Los sujetos con este patrón genético absorben más grasa de la dieta en el cuerpo y tienen un metabolismo más lento. Ellos tienen una mayor tendencia de aumento de peso. Los estudios clínicos han demostrado que a estos sujetos les resulta más fácil con
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el tiempo llegar a un peso corporal saludable al reducir la grasa total de la dieta. Ellos pueden tener un mayor éxito para bajar de peso siguiendo una dieta de grasas reducidas, de calorías reducidas. Además, se benefician de la sustitución de grasas saturadas con grasas monoinsaturadas en una dieta de calorías reducidas. Los estudios clínicos también han demostrado que estas modificaciones en la dieta mejoran la capacidad del cuérpo
para metabolizar los azúcares y las grasas. 1
Los sujetos con este patrón genético son menos capaces de descomponer las grasas del cuerpo para obtener energía en respuesta al ejercicio que aquellos con el
í patrón genético alternativo. Ellos tienden a perder menos peso y grasa corporal que lo esperado con el ejercicio moderado. Estos sujetos requieren más ejercicio para activar la descomposición de la grasa corporal para la obtención de energía y la reducción de peso. También deben
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mantener un programa de ejercicio constante para manténer i el peso sin cambios.
3) Respuesta a la Restricción de Carbohidratos y Respuesta al Ejercicio - Los sujetos con este patrón genético son más sensibles al aumento de peso por el consumo excesivo de carbohidratos. Ellos pueden tener un mayor éxito para bajar de peso mediante la reducción de carbohidratos en una dieta de calorías reducidas . , Los sujetos con este patrón genético son propensos a la obesidad y tienen dificultades con la regulación del azúcar en la sangre si su consumo de carbohidratos diarios supera el 49% de las calorías totales. Se ha demostrado que la reducción de carbohidratos optimiza la regulación del azúcar en la sangre y reduce el riesgo de aumentp de peso adicional . Si ellos tienen en su dieta alto contenido de grasas saturadas y bajo contenido de monoinsaturadas ,
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aumenta el riesgo de aumento de peso y elevación de azúcar en la sangre. Al tiempo que limitan las calorías totales, estos sujetos pueden beneficiarse de la restricción del consumo total de carbohidratos y el cambio dej la composición de la grasa de su dieta a las gr sas monoinsaturadas .
Los sujetos con este patrón genético son capaces de descomponer eficazmente la grasa corporal en respuesta a la actividad física. Ellos tienden a responder; al ejercicio con una pérdida significativa de peso y tienen i más probabilidades de mantener esa reducción de peso. ¡
4) Respuesta a la Restricción de Carbohidratos y Menor Respuesta al Ejercicio - Los sujetos con éste patrón genético son más sensibles al aumento de peso por el consumo excesivo de carbohidratos. Ellos pueden tener un mayor éxito para bajar de peso mediante la reducción de carbohidratos en una dieta de calorías reducidas. Los sujetos con este patrón genético son propensos a¡ la obesidad y tienen dificultades con la regulación del azúcar en la sangre si su consumo diario de carbohidratos supera el 49% de las calorías totales. Se ha demostrado que la reducción de carbohidratos optimiza la regulación del azúcar en la sangre y reduce el riesgo de aumento de peso adicional . Si tienen en su dieta alto contenido de grasas saturadas y bajo contenido de monoinsaturadas,
aumenta el riesgo de aumento de peso y elevación de azúcar en la sangre. Al tiempo que limitan las calorías totales, estos sujetos pueden beneficiarse de la restricción ¡del consumo total de carbohidratos y el cambio de la composición de la grasa de su dieta a las grasas monoinsaturadas .
Los sujetos con este patrón genético son menos capaces de descomponer la grasa corporal para obtener energía en respuesta al ejercicio que aquellos con el patrón genético alternativo. Ellos tienden a perder menos peso y grasa corporal que lo esperado con el ejercicio moderado. Estos sujetos requieren más ejercicio para activar la descomposición de la grasa corporal para la obtención de energía y la reducción de peso. También dében mantener un programa de ejercicio constante para mantener el peso sin cambios.
5) Balance de Grasas y Carbohidratos; y Respuesta al Ejercicio - Los sujetos con este patrón genético no muestran necesidad constante de una dieta con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos. En estos sujetos, los biomarcadores claves, tales como el peso corporal, grasa corporal y el perfil de lípidos en plasma, responden bien a una dieta balanceada en grasas y carbohidratos. Para los sujetos con este patrón genético que están interesados en bajar de peso,! se
i ha encontrado que una dieta balanceada, restringida; en i calorías promueve la reducción de peso y una disminución de la grasa corporal .
Los sujetos con este patrón genético son capáces i de descomponer eficazmente la grasa corporal en respuesta a la actividad física. Ellos tienden a responden al ejercicio con una pérdida significativa de peso y tienen más probabilidades de mantener esa reducción de peso.
6) Balance de Grasas y Carbohidratos y Menor
¡ Respuesta al Ejercicio - Los sujetos con este patrón genético no muestran necesidad constante de una dieta |con bajo contenido de grasas o bajo contenido ¡ de carbohidratos. En estos sujetos, los biomarcadores claves, tales como el peso corporal, grasa corporal y el perfil de lípidos en plasma, responden bien a una dieta balanceiada
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en grasas y carbohidratos. Para los sujetos con este patrón genético que están interesados en bajar de peso,! se ha encontrado que una dieta balanceada, restringida! en calorías promueve la reducción de peso y una disminución en la grasa corporal.
Los sujetos con este patrón genético son menos capaces de descomponer la grasa corporal para obtener energía en respuesta al ejercicio que aquellos con! el patrón genético alternativo. Ellos tienden a perder menos peso y grasa corporal que lo esperado con el ejercicio
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moderado. Estos sujetos requieren más ejercicio para activar la descomposición de la grasa corporal para la obtención de energía y la reducción de peso. También deben mantener un programa de ejercicio constante para mantener el peso sin cambios .
Además de las recomendaciones nutricionales y de ejercicio, el régimen terapéutico/dietético personalizado también puede incluir la recomendación de suplementos dietéticos, complementos alimenticios o n tracéuticos ., Un
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"nutracéutico" es cualquier alimento funcional i que proporciona un beneficio adicional diferente a su beneficio nutricional. En esta categoría se pueden incluir las bebidas nutricionales, bebidas de dieta (por ejemplo, SlimfastMR y similares) , así como bebidas de hierbas para deportes y otras fortificadas. ¡
EQUIPOS
De acuerdo con algunas modalidades, ! se proporcionan equipos para detectar el genotipo metabóíico de un sujeto, que comprenden reactivos (oligonucleótidos , sales, enzimas, amortiguadores, etc.) y las instrucciones para usar el equipo. j
De acuerdo con algunas modalidades, los equipos comprenden un medio de toma de muestras, que incluye, ¡sin
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restricción un hisopo para recoger la saliva, medios! de i I
i almacenamiento para almacenar la muestra recogida, y para el envío. El equipo comprende además un CD, o CD-ROM con instrucciones sobre cómo tomar la muestra, enviar la muestra, y los medios para interpretar la información genotípica recuperada del ADN de la muestra, yj la traducción de la información en recomendación terapéutica/dietética o de estilo de vida. Los patrones de genotipo se pueden almacenar, transmitir y mostrair a través de redes informáticas y de Internet . Las recomendaciones terapéuticas/dietéticas y de estilo de vida incluyen, sin restricción, las descritas en, la presente invención. ¡
DETECCIÓN DE ALELOS
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Los patrones alélicos, patrones de polimorfismo o patrones de haplotipos pueden ser identificados medi nte la detección de cualquiera de los componentes alélos usando cualquiera de una variedad de técnicas disponibles, que incluyen: 1) la realización de una reacción1 de hibridación entre una muestra de ácido nucleico y luna sonda que es capaz de hibridarse al alelo; 2) la secuenciación de al menos una porción del alelo; o 3) la determinación de la movilidad electroforática del alelo o fragmentos del mismo (por ejemplo, fragmentos generados por la digestión de endonucleasa) . El alelo opcionalménte
puede ser sometido a un paso de amplificación antericpr a i la realización del paso de detección. Los métodos preferidos de amplificación se seleccionan del grupo > que consiste de: la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) , la reacción en cadena dé la ligasa (LCR, por sus siglas en inglés) , la amplificación del desplazamiento de hebra (SDA, por sus siglas en inglés) , la clonación, y variaciones de las anteriores
(por ejemplo, RT-PCR y amplificación específica j de
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alelos) . Los oligonucleótidos necesarios para \ la amplificación se pueden seleccionar, por ejemplo, dentro de los loci de genes metabólicos, ya sea que flanqueen el marcador de interés (como se requiera para la amplificación por PCR) o directamente se superponen al marcador (como en la hibridación de oligonucleótidos específicos de alelos (ASO, por sus siglas en inglés) ) ¡. En una modalidad particularmente preferida, la muestra se híbrida con un conjunto de cebadores, que se hibridan 5' y 3' en una secuencia en sentido o antisentido para el alelo asociado a la enfermedad vascular, y se somete a ' una amplificación por PCR.
Un alelo puede ser detectado indirectamente , ' por i ejemplo, mediante el análisis del producto proteico codificado por el ADN. Por ejemplo, cuando el marcador en cuestión conduce a la traducción de una proteína imitante,
la proteína puede ser detectada por cualquiera de. 'una variedad de métodos de detección de proteínas . Tales métodos incluyen pruebas de inmunodetección y bioquímicas, tales como el fraccionamiento de tamaño, en donde la proteína tiene un cambio en el peso molecular aparente a través de truncamiento, alargamiento, modificaciones póst- i traduccionales alteradas o de plegamiento alterado. j
i
Una pauta general para diseñar cebadores para la amplificación de secuencias genómicas cromosómicas humanas únicas es que éstos poseen una temperatura de fusión dé I al menos aproximadamente 50 °C, en donde una temperatura' de fusión aproximada se puede estimar utilizando la fórmula fusión = [2X (# de A o T) + 4X (# de G o C) ] . j
Muchos métodos están disponibles para detectar
¡ alelos específicos en loci polimórficos humanos. El método preferido para detectar un alelo polimórfico específico dependerá, en parte, de la naturaleza molecular ¡del polimorfismo. Por ejemplo, las diferentes formas alélicas del locus polimórfico pueden diferir por un único par de bases del ADN. Tales polimorfismos de nucleótido simple (o
SNPs) son los principales contribuyentes a la variación genética, que comprenden aproximadamente 80% de todos jlos polimorfismos conocidos, y su densidad en el genoma hurtiano se estima que es en promedio 1 por cada 1,000 paresí de bases. Los SNPs son más frecuentemente de origen bialéiico
i
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en sólo dos formas diferentes (aunque hasta cuatro formas diferentes de un SNP, correspondientes a las cuatro bases de nucleótidos diferentes que ocurren en el ADN, ¡ son teóricamente posibles) . Sin embargo, los SNPs ¡ son mutacionalmente más estables que otros polimorfismos, haciéndolos adecuados para estudios de asociación en j los que el desequilibrio de enlace entre los marcadores y juna
i variante desconocida se utiliza para mapear mutaciones que causan enfermedades. Además, puesto que los SNPs típicamente tienen sólo dos alelos, éstos pueden , ser genotipificados , mediante un ensayo sencillo de más/menos en lugar de una medida de longitud, haciéndolos más
i susceptibles a la automatización.
Una variedad de métodos están disponibles para
i i detectar la presencia de un alelo polimórfico de nucleótido simple particular en un sujeto. Los avances en
t este campo han proporcionado genotipificación de SN^s a gran escala, precisa, fácil y barata. Muy recientemente, por ejemplo, se han descrito varias nuevas técnicas ¡que incluyen la hibridación dinámica específica de alelo
I
(DASH, por sus siglas en inglés) , electroforesis en gel diagonal de arreglo de microplacas (MADGE, por sus siglas en inglés) , pirosecuenciación, ligadura específica i de oligonucleótidos, . el sistema TaqMan, así como diversas tecnologías de "chip" de ADN tales como los chips
Affymetrix SNP. Estos métodos requieren la amplificación de la región genética objeto, típicamente por PCR. Otros métodos recientemente desarrollados, basados en ; la generación de pequeñas moléculas de señal mediante escisión invasora seguida de espectrometría de masas o sondas de candado inmovilizadas y amplificación por círculo rodante, eventualmente podrían eliminar j la
¡ necesidad de PCR. Varios de los métodos conocidos en la
i técnica para detectar polimorfismos de nucleótido simple específico se resumen a continuación. El método de¡ la presente invención se entiende que incluye todos los métodos disponibles . i
Varios métodos han sido desarrollados para facilitar el análisis de polimorfismos de nucleótido simple. En una modalidad, el polimorfismo de una sola base puede ser detectado mediante el uso de un nucleótido especializado resistente a la exonucleasa, como se describe, por ejemplo, en Mundy, C.R. (Patente de los Estados Unidos No. 4,656,127). De acuerdo con el método, un cebador complementario a la secuencia alélica inmediatamente 3' al sitio polimórfico se permite hibridar a una molécula diana obtenida de un animal particular o humano. Si el sitio polimórfico en la molécula ddlana contiene un nucleótido que es complementario al presente derivado de nucleótido resistente a la exonucléasa
particular, entonces ese derivado se incorporará eri el extremo del cebador hibridado. Tal incorporación hace al cebador resistente a la exonucleasa, y por lo tanto permite su detección. Ya que se conoce la identidad del derivado resistente a la exonucleasa de la muestra,' un hallazgo de que el cebador se ha vuelto resistente a exonucleasas revela que el nucleótido presente en el sitio polimórfico de la molécula diana era complementario al del derivado de nucleótido utilizado en la reacción. Éste método tiene la ventaja de que no requiere ¡ la determinación de grandes cantidades de datos de secuencias extrañas .
En otra modalidad de la invención, un método basado en soluciones se utiliza para determinar la identidad del nucleótido de un sitio polimórfico. Cohén, D. et al. (Patente francesa 2,650,840; Solicitud PCT No. WO91/02087) . Al igual que en el método de Mundy de. la Patente de los Estados Unidos No. 4,656,127, se emplea un cebador que es complementario a las secuencias alélicas inmediatamente 3' a un sitio polimórfico. El método i determina la identidad del nucleótido de ese si Itio utilizando derivados de didesoxinucleótidos marcados,: el cual, si es complementario al nucleótido del sitio polimórfico se llegará a incorporar en el extremo i del cebador.
Un método alternativo, conocido como Análisis de Porciones Genéticas o GBAMR se describe por Goelet, P. et al. (Publicación PCT No. W092/15712). El método de Goelet, P. et al. utiliza mezclas de terminadores marcados y un cebador que es complementario a la secuencia 3' a un sitio polimórfico. El terminador marcado que se incorpora de este modo es determinado por, y es complementario al nucleótido presente en el sitio polimórfico de la molécula diana que se evalúa. En contraste con el método de Cohén i et al. (Patente Francesa 2,650,840; Publicación PCT jNo . WO91/02087) el método de Goelet, P. et al. es preferentemente un ensayo de fase heterogénea, en el \ que el cebador o la molécula diana se inmoviliza a una fase
¡ sólida. ' i Recientemente, se han descrito varios procedimientos de incorporación de nucleotidos guiados i por cebador para evaluar sitios polimórficos en el |ADN (Komher, J. S. et al., Nucí Acids Res. 17: 7779-7784 (1989); Sokolov, B. P. , Nucí. Acids Res. 18: 3671 (1990);. Syvanen, A.-C, et al., Genomics 8: 684-692 ' (1990);
i
Kuppuswamy, M. N. et al., Proc . Nati. Acad. Sci . (EUA) 88: 1143-1147 (1991); Prezant T. R. , et al., Hum. Mutat.1 1: 159-164 (1992); Ugozzoli, L. et al., GATA 9: 107-fll2
(1992); Nyren, P. et al., Anal. Biochem 208: 171-^175 i (1993)). Estos métodos difieren del GBAMR en que todos se
i í
basan en la incorporación de desoxinucleótidos marcados para discriminar entre las bases en un sitio polimórfico. En este formato, ya que la señal es proporcional al número de desoxinucleótidos incorporados, los polimorfismos ! que se producen en corridas del mismo nucleótido pueden | dar
I
por resultado señales que son proporcionales a la longitud de la corrida (Syvanen, A.-C, et al., Amer. J. Hum.
i
Genet. 52: 46-59 (1993)).
Para las mutaciones que producen la terminación prematura de la traducción de proteínas, la prueba de truncamiento de proteínas (PTT, por sus siglas en inglés) ofrece un procedimiento eficiente de diagnóstico (Roest, et al., (1993) Hum. Mol. Genet. 2: 1719-21; van der Luijt, et. al., (1994) Genomics 20: 1-4). Para la PTT, el ARN se aisla inicialmente de tejido disponible y se transcribe inversamente, y el segmento de interés es amplificado ' or PCR. Los productos de PCR de transcripción inversa1 se utilizan como una plantilla para la amplificación de : PCR anidada con un cebador que contiene un promotor de la RNA-polimerasa y una secuencia para iniciar la traducción eucariótica. Después de la amplificación de la región de interés, los motivos únicos incorporados en el cebador permiten la transcripción secuencial in vitro y i la
i traducción de los productos de PCR. Después de ' la electroforesis en gel de dodecil-sulfato de sodio-
poliacri lamida de los productos de traducción, : la aparición de polipéptidos truncados señala la presencia de una mutación que causa la terminación prematura de, la traducción. En una variación de esta técnica, el ADN (en lugar de ARN) se utiliza como una plantilla de PCR cuándo i la región diana de interés se deriva de un solo exón. J
Cualquier tipo de célula o tejido se puede utilizar para obtener muestras de ácido nucleico para í usarse en el diagnóstico descrito en la presente. En iuna
I
modalidad preferida, la muestra de ADN se obtiene de un fluido corporal, por ejemplo, sangre, obtenida mediante técnicas conocidas (por ejemplo, punción venosa) o, la saliva. Alternativamente, las pruebas de ácido nucleico1 se pueden realizar en muestras secas (por ejemplo, el pelo o la piel) . Cuando se utiliza ARN o proteína, las células o tejidos que pueden ser utilizados deben expresar un igen metabólico de interés. j
i
Los procedimientos de diagnóstico también i se pueden realizar in situ directamente sobre cortes de tejido (fijo y/o congelado) de tejido de paciente, obtenido a partir de biopsias o resecciones, de manera ¡que no se necesita purificación de ácidos nucleicos. Reactivos de ácidos nucleicos pueden utilizarse como sondas iy/o cebadores para tales procedimientos in situ (véase, por ejemplo, Nuovo, G. J. , 1992, PCR in situ hybridization :
protocols and applications, Raven Press, Y) .
Además de los métodos que se enfocan principalmente en la detección de una secuencia de ácido nucleico, los perfiles también pueden ser evaluados! en
j tales sistemas de detección. Se pueden generar perfiles de
i huellas dactilares, por ejemplo, mediante la utilización de un procedimiento de despliegue diferencial, análisis
Northern y/o RT-PCR.
Un método de detección preferido es | la hibridación específica de alelo utilizando sondas quej se
1 superponen en una región de al menos un alelo de un jgen
todas las variantes alélicas de al menos una región polimórfica de un gen. El soporte de la fase sólida luego se pone en contacto con un ácido nucleico de prueba y se detecta la hibridación a las sondas específicas.1: En
i consecuencia, la identidad de numerosas variantes alélicas de uno o más genes puede ser identificada en un experimento de hibridación simple.
Estas técnicas también pueden comprender el paso de amplificación del ácido nucleico antes del análisis. Las técnicas de amplificación son conocidas por los expertos en la materia e incluyen, sin restricción la clonación, la reacción en cadena de polimerasa (PCR) , reacción en cadena de polimerasa de alelos específicos (ASA) , reacción en cadena de ligasa (LCR) , reacción en cadena de polimerasa anidada, replicación de secuencia autosostenida (Guatelli, J. C. et al., 1990, Proc . Nati. Acad. Sci. EUA 87: 1874-1878), sistema de amplificación transcripcional (Kwoh, D. Y. et al., 1989, Proc. Nati. Acad. Sci. EUA 86: 1173-1177), y la replicasa Q-Beta (Lizardi, P. M. et al., 1988, Bio/Technology 6:. 1197) .¡ i
Los productos de amplificación se pueden analizar en una variedad de maneras, que incluyen < el análisis de tamaño, la digestión con restricción seguida del análisis de tamaño, la detección específica de cebadores oligonucleotídicos marcados específicos en :los
i
productos de reacción, la hibridación de oligonucleótidos específicos de alelos (ASO), la detección de 5'-exonucleasa específica de alelo, secuenciación, i hibridación, y similares.
Los medios de detección basados en la PCR pueden incluir amplificación multiplex de una pluralidad , de marcadores simultáneamente. Por ejemplo, es bien conocido en la técnica el seleccionar cebadores de PCR para generar productos de PCR que no se superpongan en tamaño y puedan ser analizados simultáneamente. Alternativamente, i es posible amplificar diferentes marcadores con cebadores que son etiquetados diferencialmente y por lo tanto cada uno puede ser detectado diferencialmente . Por supuesto, los medios de detección basados en hibridación permiten' la detección diferencial de múltiples productos de PCR en luna muestra. En la materia son conocidas otras técnicas para permitir el análisis múltiple de una pluralidad de marcadores .
En una modalidad meramente ilustrativa, el método incluye los pasos de (i) tomar una muestra de células de un paciente, (ii) aislar ácido nucleico (por ejemplo, genómico, AR m o ambos) de las células de1 la muestra, (iii) poner en contacto la muestra de ácido nucleico con uno o más cebadores que se hibridan específicamente 5' y 3' a por lo menos un alelo de un ; gen
metabólico o haplotipo en condiciones tales que se producen la hibridación y la amplificación del aleló, y (iv) detectar el producto de amplificación. Estos esquemas de detección son especialmente útiles para la detección de moléculas de ácido nucleico si tales moléculas están presentes en números muy bajos.
En una modalidad preferida de la prueba objeto, i el alelo de un gen metabólico o haplotipo es identificado por alteraciones en los patrones de escisión de las
I
enzimas de restricción. Por ejemplo, el ADN de la muestra y de control se aislan, se amplifican (opcionalmente) , se
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digieren con una o más endonucleasas de restricción, y los tamaños de longitud de los fragmentos se determinan por electroforesis en gel. !
En otra modalidad más, cualquiera de una i variedad de reacciones de secuenciación conocidas eri la técnica se puede usar para secuenciar directamente: el alelo. Ejemplos de reacciones de secuenciación incluyen las basadas en las técnicas desarrolladas por Maxim y Gilbert ((1977) Proc . Nati. Acad. Sci . EUA 74: 560) o Sanger (Sanger et al. (1977). Proc. Nat . Acad. Sci. :EUA 74: 5463) . También se contempla que cualquiera de una variedad de procedimientos de secuenciación automatizada
1 se puede utilizar cuando se realizan los ensayos objeto i (véase, por ejemplo Biotechniques (1995) 19: 448),
I
incluyendo la secuenciación por espectrometría de masas (véase, por ejemplo la publicación del PCT WO 94/16101; Cohén et al (1996) Adv Chromatogr 36: 127-162; y Griffin et al. (1993) Appl Biochem Biotechnol 38: 147-159). Será evidente para un experto en la materia que, para ciertas modalidades, la aparición de sólo una, dos o tres de las bases de los ácidos nucleicos se necesita determinar en la reacción de secuenciación. Por ejemplo, puede llevarse a cabo un carril, o similar, en donde se detecte sólo un ácido nucleico.
En otra modalidad, la protección de los agentes de escisión (tal como una nucleasa, hidroxilaminá o tetróxido de osmio y con piperidina) se puede utilizar para detectar las bases no coincidentes en heterodúplex de ARN/ARN O ARN/ADN O ADN/ADN (Myers, et al. (1985) Science
230: 1242) . En general, la técnica de la materia de la "escisión por discrepancia" (mismatch cleavage) comienza proporcionando heterodúplex formados por hibridación! de A N o ADN (marcado) que contiene el alelo de tipo silvestre con la muestra. Los dúplex de doble hebra son tratados con un agente que escinde las regiones de hebra simple de los dúplex tales como las que existirán debido a las faltas de concidencias de, pares de bases entre 'las hebras de control y de muestra. Por ejemplo, los dúplex de ARN/ADN se pueden tratar con ARNasa e híbridos de ADN/ADN
tratados con la nucleasa SI para digerir enzimáticamente las regiones no coincidentes. En otras modalidades, cualquiera de los dúplex de ADN/ADN o AR /ADN se puede tratar con hidroxilamina o tetróxido de osmio y ! con piperidina para digerir las regiones no coincidentes . Después de la digestión de las regiones no coincidentes, el material resultante se separa por tamaño en geles de poliacrilamida desnaturalizante para determinar el sitio de la mutación. Véase, por ejemplo, Cotton et al. (1988) Proc. Nati. Acad. Sci . EUA 85: 4397; y Saleeba et al .
(1992) Methods Enzymol . 217: 286-295. En una modalidad preferida, el ADN o AR control se pueden marcar para la detección.
En otra modalidad más, la reacción de escis i ión por discrepancia emplea una o más proteínas que reconocen los pares de bases no coincidentes en ADN de doble h£bra (las llamadas enzimas "de reparación de discrepancia de ADN" (DNA mismatch repair) ) . Por ejemplo, la enzima mutY de E. coli escinde las discrepancias de A en G/A y la timidina-ADN-glicosilasa de las células HeLa escinde ' las discrepancias de T en G/TD (Hsu et al. (1994) Carcinogenesis 15: 1657-1662) . De acuerdo con ¡ una modalidad ejemplar, una sonda basada en un haplotipoj del locus genico metabolico se híbrida a un ADNC u otro producto de ADN de una o varias células a prueba.1 El
dúplex se trata con una enzima de reparación de ' la discrepancia del ADN, y los productos de la escisión, si los hay, se pueden detectar a partir de los protocolos de la electroforesis o similares. Véase, por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 5,459,039. '
En otras modalidades, las alteraciones en la movilidad electroforética se utilizarán para identificar un alelo del locus del gen metabólico. Por ejemplo,' el polimorfismo de conformación de una sola hebra (SSCP, por sus siglas en inglés) se puede utilizar para detectar diferencias en la movilidad electroforética entre ácidos nucleicos mutantes y de tipo silvestre (Orita et jal. (1989) Proc. Nati. Acad. Sci . 86: 2766 EUA, véase también Cotton (1993) Mutat Res. 285: 125-144; y Hayashi (1992) Genet Anal Tech Appl 9: 73-79). Los fragmentos de ADN de una sola hebra de la muestra y los alelos del locus metabólico control se desnaturalizan y se dejan renaturalizar . La estructura secundaria de ácidos nucleicos de una sola hebra varía de acuerdo a la secuencia, la alteración resultante en la movilidad electroforética permite detectar incluso un cambio de una sola base . Los fragmentos de ADN se pueden marcar o detectar con sondas marcadas. La sensibilidad del ensayo se puede mejorar mediante el uso de ARN (en vez de ADN) , en el que la estructura secundaria es más sensible a un
cambio en la secuencia. En una modalidad preferida, el método objeto utiliza el análisis heterodúplex para separar las moléculas heterodúplex de doble hebra con base en los cambios en la movilidad electroforética (Keeri et al. (1991) Trends Genet 7: 5).
En otra modalidad más, el movimiento de los alelos en geles de poliacrilamida que contienen' un gradiente de desnaturalizante se analiza utilizando electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante (DGGE, por sus siglas en inglés) (Myers et al. (1985) Nature 313: 495) . Cuando DGGE se utiliza como el método de análisis, el ADN se modificará para asegurar que no se desnaturalice por completo, por ejemplo mediante la adición de ¡una abrazadera GC de aproximadamente 40 pares de bases de ADN rico en GC con alto punto de fusión mediante PCR. En otra modalidad adicional, un gradiente de temperatura se
I
i utiliza en lugar de un gradiente de agente desnaturalizante para identificar las diferencias en la movilidad del ADN control y de muestra (Rosenbaum y Reissner (1987) Biophys Chem 265: 12753). j
Los ejemplos de otras técnicas para detectar alelos incluyen, sin restricción, hibridación de oligonucleótidos selectiva, amplificación selectiva, o extensión selectiva de cebador. Por ejemplo, se puéden preparar cebadores de oligonucleótidos en los que ¡ la
mutación conocida o diferencia de nucleótidos j(por ejemplo, en las variantes alélicas) se coloca el centro y luego se híbrida al ADN diana en las condiciones que permiten la hibridación sólo si se encuentra j una coincidencia perfecta (Saiki et al. (1986) Nature 324: 163); Saiki et al. (1989) Proc . Nati Acad. Sci. EUA j 86 : 6230) . Tales técnicas de hibridación de oligonucleótidos
I
específicos de alelos se pueden utilizar para probar una mutación o región polimórfica por reacción cuando ; los oligonucleótidos se hibridan con el ADN diana amplificado
i por PCR o un número de mutaciones diferentes o regiones polimórficas cuando los oligonucleótidos se unen a la membrana de hibridación y se hibridan con el ADN diana marcado . ¡
Alternativamente, la tecnología de amplificación
j específica de alelo que depende de la amplificación por PCR selectiva se puede usar en conjunto con la presente invención. Los oligonucleótidos utilizados como cebadores para la amplificación específica pueden llevar la mutación o la región polimórfica de interés en el centro de la molécula (por lo que la amplificación depende de ¡ la hibridación diferencial) (Gibbs et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17: 2437-2448) o en el extremo 3' de un cebador en donde, en condiciones adecuadas, puede prevenirj la discrepancia, o reducir la extensión de la polimerasa
í
(Prossner (1993) Tibtech 11: 238). Además, puede ser conveniente introducir un nuevo sitio de restricción en la región de la mutación para crear detección con base en la división (Gasparini et al. (1992) Mol. Cell Probes 6: !l). Se prevé que en ciertas modalidades la amplificación también se puede realizar usando Taq-ligasa para la amplificación (Barany (1991) Proc . Nati. Acad. Sci. ¡ EUA 88: 189) . En tales casos, la ligadura se producirá sólo si hay una coincidencia perfecta en el extremo 3' de la secuencia 5' por lo que es posible detectar la presencia de una mutación conocida en un sitio específico, buscando la presencia o ausencia de la amplificación.
i
En otra modalidad, la identificación de ! la variante alélica se realiza utilizando un ensayo ¡ de ligadura de oligonucleótidos (OLA, por sus siglas en inglés) , como se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos No. 4,998,617 y en Landegren, U. et ai. ((1988) Science 241: 1077-1080). El protocolo de OLA utiliza dos oligonucleótidos que están diseñados para ser capaces de hibridarse a secuencias de límite de una sola hebra de un objetivo. Uno de los oligonucleótidos se enlaza a un marcador de separación, por ejemplo, biotinilado, y el otro se marca detectablemente . Si' la secuencia complementaria precisa se encuentra en una molécula diana, los oligonucleótidos se hibridarán de
manera que sus extremos limitan, y crean un sustrato de ligadura. La ligadura entonces permite que el oligonucleótido marcado sea recuperado utilizando avidina, i u otro ligando de biotina. Nickerson, D. A. et al. ¡ han descrito un ensayo de detección de ácido nucleico que combina los atributos de la PCR y OLA (Nickerson, D. A. et al. (1990)Proc. Nati. Acad. Sci . EUA 87: 8923-27) . En este método, la PCR se usa para lograr la amplificación exponencial del ADN diana, que luego se detecta utilizando OLA. ¡
Se han desarrollado varias técnicas basadas en este método de OLA y se pueden utilizar para detectar alelos de un haplotipo del locus del gen metabólico. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 5,593,826 describe una OLA utilizando un oligonucleótido que tiene el grupo 3'-amino y un oligonucleótido 5 ' -fosforilado para formar un conjugado que tiene un enlace fosforamidato ¿ En otra variación de OLA descrita en Tobe et al. ((1996)
Nucleic Acids Res 24: 3728), la OLA combinada con PCR permite escribir dos alelos en un solo pozo ' de microtitulación. Al marcar cada uno de los cebadores específicos de alelos con un hapteno único, es decir, digoxigenina y fluoresceína, cada reacción de OLA se puede í detectar mediante el uso de anticuerpos específicos de hapteno que son marcados con diferentes reporteros de
enzimas, fosfatasa alcalina o peroxidasa de rábano. Éste
I
sistema permite detectar los dos alelos utilizando, un formato de alto rendimiento que lleva a la producción de dos colores diferentes. j
En otro aspecto, la invención se caracteriza j or equipos para realizar los ensayos descritos anteriormente. De acuerdo con algunas modalidades, los equipos de la presente invención pueden incluir un medio para determinar el genotipo de un sujeto con respecto a uno o más genes i metabólicos. El equipo también puede contener un medid de toma de muestras de ácidos nucleicos . El equipo también puede contener una muestra control ya sea positivo o
i negativo o un estándar y/o un dispositivo algorítmico para evaluar los resultados y los reactivos y componentes i adicionales que incluyen: reactivos de amplificación! de
!
ADN, ADN-polimerasa, reactivos de amplificación de ácidos nucleicos, enzimas restrictivas, amortiguadores, un
j dispositivo de muestreo de ácidos nucleicos, dispositivo de purificación de ADN, desoxinucleótidos , oligonucleótidos (por ejemplo, sondas y cebadores) , etc¡.
1
Para usarse en un equipo, los oligonucleótidos pueden ser cualquiera de una variedad de composiciones naturales y/o sintéticas, tales como los oligonucleótidos
I
sintéticos, fragmentos de restricción, ADNc, ácidos nucleicos de péptidos sintéticos (PNA) , y similares. ! El
I
j i
equipo de ensayo y el método también pueden emplear oligonucleótidos marcados para permitir una fácil identificación en los ensayos. Ejemplos de etiquetas que se pueden emplear son: radio-etiquetas, enzimas, compuestos fluorescentes, estreptavidina, avidina, biotina, porciones magnéticas, porciones de enlace a metales, porciones de antígeno o anticuerpo, y similares.
Como se describió anteriormente, el control puede ser un control positivo o negativo. Además, : la
I
muestra control puede contener los productos positivos (o negativos) de la técnica de detección de alelos, empleada. Por ejemplo, cuando la técnica de detección de alelos es la amplificación por PCR, seguida por fraccionamiento de tamaño, la muestra control puede comprender fragmentos; de ADN del tamaño apropiado. Del mismo modo, cuando la técnica de detección de alelos implica la detección de una proteína mutada, la muestra control puede comprender iuna muestra de proteína mutada. Sin embargo, se prefiere que la muestra control incluya el material que se va a probar. Por ejemplo, los controles^ pueden ser una muestra de ADN genómico o una porción clonada de un gen metabólico.1 De preferencia, sin embargo, la muestra control es una muestra altamente purificada de ADN genómico, en dondej la muestra que se va a probar es ADN genómico. j
Los oligonucleótidos presentes en el equipo
pueden ser utilizados para la amplificación de la región de interés o para la hibridación directa de oligonucleótidos específicos de álelos (ASO, por ' sus siglas en inglés) a los marcadores en cuestión. De éste modo, los oligonucleótidos pueden flanquear el marcador de interés (como se requiera para la amplificación por PCR) o directamente superponerse al marcador (como en 1 la hibridación ASO) .
i
La información obtenida utilizando los ensayos y equipos descritos en la presente (solos o en combinación con información sobre otro defecto genético o factor ambiental, que contribuya a la osteoartritis) es útil para determinar si un sujeto asintomático tiene o es probable i que desarrolle la enfermedad o afección en particular. Además, la información puede permitir un procedimiento j más personalizado para prevenir la aparición o progresión de la enfermedad o afección. Por ejemplo, esta información puede permitir a un médico prescribir una terapia más eficaz que se ocupará de las bases moleculares de¡ la enfermedad o afección.
El equipo, opcionalmente , también puede incluir medios de muestreo de ADN. Los medios de muestreo de ;ADN son bien conocidos para un experto en la técnica y pueden incluir, sin restricción sustratos, tales como papeles de filtro, la AmpliCardMR (Universidad de Sheffiéld,
Sheffield, Inglaterra SLO 2JF; Tarlow, J W, et al . , J. of Invest. Dermatol. 103: 387-389 (1994)) y artículos similares; reactivos de purificación de ADN, tales como equipos de NucleonMR, amortiguadores de lisis, soluciones de proteinasa y similares; reactivos de PCR, tales como amor iguadores de reacción 10X, polimerasa termoestable , dNTPs, y similares; y medios de detección de alelos tales como la enzima de restricción Hinfl, oligonucleótidos específicos de alelos, cebadores de oligonucleótidos degenerados para PCR anidada a partir de sangre seca. j
Otra modalidad de la invención se dirige a los equipos para detectar una predisposición a la respuesta a ciertas dietas y/o niveles de actividad. Este equipo puede contener uno o más oligonucleótidos, que incluyen oligonucleótidos 5' y 3' que hibridan 5' y 3' a por lo menos un alelo de un locus genético metabólico o haplotipo. Los oligonucleótidos de amplificación de ¡PCR deben hibridar entre 25 y 2500 pares de bases aparte, preferentemente entre aproximadamente 100 y aproximadamente 500 bases aparte, con el fin de producir un producto de PCR de tamaño conveniente para su posterior análisis.
TABLA 5: Se listan los cebadores particularménte preferidos, incluidos para usarse en el método 1 de
diagnóstico de la invención.
PCR= Reacción en Cadena de Polimerasa
SBE= Extensión de Base Única
El diseño de oligonucleótidos adicionales para
usarse en la amplificación y detección de alelos polimórficos de genes metabólicos por el método de i la invención se facilita por la disponibilidad tanto ; de información actualizada de secuencias del cromosoma humano 4q28-q31, que contiene el locus FABP2 humano, como de información actualizada de polimorfismo humano disponible para este locus . Los cebadores adecuados para detectar un polimorfismo humano en genes metabólicos se pueden diseñar
I
fácilmente utilizando esta información de secuencias y técnicas estándares conocidas en la materia para el diseño y optimización de secuencias de cebadores. El diseño óptimo de tales secuencias de cebadores se puede conseguir, por ejemplo, mediante el uso de programas! de
¦ I selección de cebadores, disponibles comercialmente, tales como Cebador 2.1, Cebador 3 o GeneFisher (Véase también, Nicklin M. H. J., Weith A. Duff G. W., "A Physical Map of the Región Encompassing the Human Interleukin-jla, interleukin-?ß, and Interleukin-1 Receptor Antagoriist Genes" Genomics 19: 382 (1995); Noth ang H. G. , et \al. "Molecular Cloning of the Interleukin- 1 gene Cluster: Construction of an Integrated YAC/PAC Contig and a partjial transcriptional Map in the Región of Chromosome 2ql3" i
Genomics 41: 370 (1997); Clark, et al. (1986) Nucí. Aciids .
Res., 14: 7897-7914 [la errata publicada aparece! en i Nucleic Acids Res., 15:868 (1987) y. el proyecto de Basé de
I i
i
Datos del Genoma (GDB) ) .
En otro aspecto, la invención se caracteriza por equipos para realizar los ensayos descritos anteriormente. De acuerdo con algunas modalidades, los equipos de la presente invención pueden incluir un medio para determinar el genotipo de un sujeto con respecto a uno o más genes i metabólicos. El equipo también puede contener un medio de
í toma de muestras de ácidos nucleicos. El equipo también puede contener una muestra control, ya sea positivo o negativo o un estándar y/o un dispositivo algorítmico para evaluar los resultados y los reactivos y componentes adicionales, que incluyen: reactivos de amplificación de ADN, ADN-polimerasa, reactivos de amplificación de ácidos nucleicos, enzimas restrictivas, amortiguadores, ( un dispositivo de muestreo de ácidos nucleicos, dispositivo
i de purificación del ADN, desoxinucleótidos , oligonucleótidos (por ejemplo, sondas y cebadores), etc.
¡
Para el uso en un equipo, los oligonucleótidos
i pueden ser cualquiera de una variedad de composiciones
¡ naturales y/o sintéticas, tales como los oligonucleótidos sintéticos, fragmentos de restricción, ADNc, ácidos nucleicos de péptidos sintéticos (PNA) , y similares. j El equipo de ensayo y el método también pueden emplear oligonucleótidos marcados para permitir
identificación en los ensayos. Ejemplos de
I
se pueden emplear son: radio-etiquetas, enzimas, compuestos fluorescentes, estreptavidina, avidina, biotina, porciones magnéticas, porciones de enlace a metales, porciones de antígeno o anticuerpo, y similares.
Como se describió anteriormente, el contirol
i puede ser un control positivo o negativo. Además, j la
i muestra control puede contener los productos positivos (o negativos) de la técnica de detección de alelos, empleada. Por ejemplo, cuando la técnica de detección de alelos' es la amplificación por PCR, seguida por fraccionamiento' de tamaño, la muestra control puede incluir fragmentos de ¡ADN
I
del tamaño apropiado. Del mismo modo, cuando la técnica de
i detección de alelos implica detectar una, proteína mutada, la muestra control puede comprender una muestra del la proteína mutada. Sin embargo, se prefiere que la muestra control incluya el material que se va a probar. ¡Por ejemplo, los controles pueden ser una muestra de |ADN
i genomico o una porción clonada de un gen metabólico. De preferencia, sin embargo, la muestra control es una muestra altamente purificada de ADN genomico en donde la
j muestra que se va a probar es ADN genomico. j
Los oligonucleótidos presentes en el eqiiipo pueden ser utilizados para la amplificación de la región de interés o para la hibridación directa J de oligonucleótidos específicos de alelos (ASO) los
marcadores en cuestión. Así, los oligonucleótidos pueden flanquean el marcador de interés (como se requiera para la amplificación por PCR) o superponerse directamente^ al i marcador (como en la hibridación ASO) . j i
La información obtenida por los ensayos y ¡ los equipos descritos en la presente (solos o en combinación con información sobre otro defecto genético o factor ambiental, que contribuya a la osteoartritis) es útil para determinar si un sujeto asintomático tiene o es probable que desarrolle la enfermedad o afección en particular.
Además, la información puede permitir un procedimiento ! más i personalizado para prevenir la aparición o progresión de la enfermedad o afección. Por ejemplo, esta información puede permitir a un médico prescribir más eficazmente una terapia que se ocupará de las bases moleculares de: la enfermedad o afección. 1
El equipo, opcionalmente , también puede incluir medios de muestreo de ADN. Los medios de muestreo de ADN son bien conocidos para un experto en la técnica y puéden
i incluir, sin restricción los sustratos, tales como papeles de filtro, la AmpliCardMR (Universidad de Sheffiéld, Sheffield, Inglaterra S10 2JF; Tarlow, J. W., et al . ,¡ J. of Invest. Dermatol . 103: 387-389 (1994)) y artículos similares; reactivos de purificación de ADN tales como equipos NucleonMR, amortiguadores de lisis, soluciones de
i proteinasa y similares; reactivos de PCR, tales como amortiguadores de reacción 10X, polimerasa termoestable, dNTPs, y similares; y medios de detección de alelos tales como la enzima de restricción Hinfl, oligonucleótidos específicos de alelos, cebadores de oligonucleótidos degenerados para PCR anidada a partir de sangre seca. ¡
DEFINICIONES
Salvo que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente tienen el mismo significado que comúnmente se entiende ipor una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la que pertenece esta invención. Aunque los métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente pueden ser utilizados en la práctica o prueba de la presente invención, los métodos y materiales adecuados se describen a continuación. Todas las publicaciones, solicitudes de patentes, patentes, y otras referencias mencionadas en la presente se incorporan por referencia en
¡ su totalidad. En caso de conflicto, la presente especificación, incluidas las definiciones, tomará el control. Además, los materiales, métodos y ejemplos son ilustrativos solamente y no pretenden ser limitantes .
j
Otras características y ventajas de la invención serán
I
evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y
reivindicaciones.
Para los fines de promover una comprensión1 de las modalidades descritas en la presente, se hará referencia a las modalidades preferidas y el lenguaje
I
específico se utilizará para describir las mismas. ] La terminología utilizada en la presente es con el propósito
¡ de describir modalidades particulares solamente, y ¡ no pretende limitar el alcance de la presente invención. ¡Tal como se utiliza en toda esta descripción, las formas singulares "un", "una", y "el" o "la" incluyen j la referencia plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. De este modo, por ejemplo, ¡una referencia a "una composición" incluye una pluralidad de
j tales composiciones, así como una composición única, y ¡una referencia a "un agente terapéutico" es una referencia a uno o más agentes terapéuticos y/o farmacéuticos y equivalentes de los mismos, conocidos por los expertosj en la técnica, y así sucesivamente. j
El término "alelo" se refiere a las variantes de
I
secuencias diferentes que se encuentran en diferentes regiones polimórficas . Las variantes de secuencias pueden ser cambios de base simple o múltiple, que incluyen, 'sin limitación inserciones, supresiones, o sustituciones! o puede ser un número variable de repeticiones j de secuencias. I
I
' I i i
El término "patrón alélico" se refiere a la identidad de un alelo o alelos en una o más regiones polimórficas . Por ejemplo, un patrón alélico puede consistir de un solo alelo en un sitio polimórfico, como
! por PPA G (rsl801282) alelo 1. Por otra parte, un patrón alélico puede consistir de un estado homocigoto o heterocigoto en un solo sitio polimórfico. Por ejemplo,
i
PPARG (rsl801282) alelo 2.2 es un patrón alélico en el ! que hay dos copias del segundo alelo y corresponde al estado de PPARG homocigoto (RS1801282) alelo 2. Alternativamente, un patrón alélico puede consistir de la identidad de alelos en más de un sitio polimórfico.
Los términos "control" o "muestra control"; se refieren a una muestra adecuada para la técnica de detección empleada. La muestra control puede contener ' los
i productos de la técnica de detección de alelos, empleada o el material que se va a probar. Además, los controles
i pueden ser controles positivos o negativos. A modo, de ejemplo, donde la técnica de detección de alelos es: la amplificación por PCR, seguida por fraccionamiento de tamaño, la muestra control puede incluir fragmentos de :ADN
í de un tamaño adecuado. Del mismo modo, cuando la técnica de detección de alelos implica detectar una proteína mutada, la muestra control puede comprender una muestra de una proteína mutante. Sin embargo, se prefiere que : la
i muestra control incluya el material que se va a probar. Por ejemplo, los controles pueden ser una muestra de ADN genómico o una porción clonada que contenga uno o más genes metabólicos. No obstante, cuando la muestra a
i analizar es ADN genómico, la muestra control esi de preferencia una muestra altamente purificada de ! ADN genómico.
I
Las frases "desorganización del gen" ; y
"desorganización objetivo" o cualquier otra frase similar i se refieren a la interrupción específica del sitio de una secuencia de ADN nativo a fin de evitar la expresión de ese gen en la célula, en comparación con la copia de tipo silvestre del gen. La interrupción puede ser causada ¡por i supresiones, inserciones o modificaciones en el genj, o cualquier combinación de los mismos.
El término "haplotipo" como se usa aquí éstá diseñado para referirse a un conjunto de alelos que se heredan juntos como un grupo (están en desequilibrio; de enlace) a niveles estadísticamente significativos (PCorr <0,05). Como se utiliza aquí, la frase "haplotipo i metabólico" se refiere a un haplotipo de loci de genes
i metabólicos. i
i
"Riesgo mayor" se refiere a una frecuehcia
I
estadísticamente mayor de aparición de la enfermedad o afección en un sujeto que lleva un alelo polimórfico
particular en comparación con la frecuencia de aparición de la enfermedad o afección en un miembro de una población que no lleva el alelo polimórfico en particular. '
El término "aislado" como se utiliza aquí con respecto a los ácidos nucleicos, como el ADN o ARN,: se refiere a las moléculas separadas de otros ADNs, o ÁRNs, respectivamente, que están presentes en la fuente natural de la macromolécula . El término aislado como se utiliza en la presente también se refiere a un ácido nucleico o
I
péptido que está sustañcialmente libre de material celular, material viral, o medio de cultivo cuando se produce mediante técnicas de ADN recombinante, o precursores químicos u otros productos químicos 1 de síntesis química. Además, un "ácido nucleico aislado"1 se entiende que incluye fragmentos de ácido nucleico que no son de origen natural como fragmentos y no se encuentran
I
en estado natural. El término "aislado" también se utiliza aquí para referirse a polipéptidos que se aislan de otras proteínas celulares y tiene por objeto abarcar tanto polipéptidos purificados como recombinantes . !
El "desequilibrio de enlace" se refiere a la coherencia de dos alelos en frecuencias mayores a: lo esperado de las frecuencias separadas de aparición de cada alelo en una población control dada. La frecuencia esperada de aparición de dos alelos que se heredan: de
i
i forma independiente es la frecuencia del primer alelo, multiplicada por la frecuencia del segundo alelo. Los alelos que co-ocurren en frecuencias esperadas se dice que están en "desequilibrio de enlace" . La causa ' del desequilibrio de enlace es a menudo poco clara. Puede í ser debido a la selección de ciertas combinaciones de alelos o a la mezcla reciente de poblaciones genéticamente heterogéneas. Además, en el caso de marcadores que se hallan muy estrechamente enlazados a un gen de enfermedad, una asociación de un alelo (o grupo de alelos enlazados) con el gen de enfermedad se espera si la mutación de la enfermedad ocurrió en el pasado reciente, de modo que no haya transcurrido el tiempo suficiente para que se logre i el equilibrio a través de eventos de recombinación eri la región cromosómica específica. Cuando se hace referencia a los patrones alélicos que están comprendidos de más dé un alelo, un primer patrón alélico se encuentra ! en desequilibrio de enlace con un segundo patrón alélico si todos los alelos que comprenden el primer patrón alélico se encuentran en desequilibrio de enlace con al menos juno
I
de los alelos del segundo patrón alélico. 1
El término "marcador" se refiere a una secuencia en el genoma que se sabe que varía entre los sujetos.
Un "gen mutado" o "mutación" o "mutación funcional" se refiere a una forma alélica de un gen, ¡que
es capaz de alterar el fenotipo de un sujeto que tiene el gen mutado en relación con un sujeto que no tiene el gen mutado. El fenotipo alterado causado por una mutación puede ser corregido o compensado por ciertos agentes.· Si un sujeto debe ser homocigoto para esta mutación por tener un fenotipo alterado, se dice que la mutación es recesiva. Si una copia del gen mutado es suficiente para alterar el fenotipo del sujeto, se dice que la mutación es dominante .
Si un sujeto tiene una copia del gen mutado y tiene un j fenotipo que es intermediario entre el de un homocigoto y el de un sujeto heterocigoto (para ese gen) , se dice que la mutación es codominante.
Como se utiliza en la presente, el término "ácido nucleico" se refiere a polinucleótidos u oligonucleótidos como el ácido desoxirribonucleico (ADN) , y, en donde sea apropiado, ácido ribonucleico (ARN) . El término también se entenderá que incluye, como equivalentes, los análogos de cualquiera de ARN o ADN elaborados de los análogos de nucleótidos (por ejemplo, ácidos nucleicos peptídicos) y que son aplicables a la modalidad que se describe, polinucleótidos de una (sentido
i o antisentido) y de doble hebra. i
El término "polimorfismo" se refiere a | la coexistencia de más de una forma de un gen o porción (por ejemplo, variante alélica) del mismo. Una porción de un
gen del cual hay al menos dos formas diferentes, es decir, dos secuencias de nucleótidos diferentes, se conoce como una "región polimórfica de un gen" . Una secuencia genética específica en una región polimórfica de un gen es I un alelo. Una región polimórfica puede ser un solo nucleotido, la identidad del cual difiere en diferenítes
! alelos . Una región polimórfica también puede ser de varios
. I nucleótidos de longitud. ¡
El término "propensión a la enfermedad, " también
i "predisposición" o "susceptibilidad" a la enfermedad o cualquier otra frase similar, significa que ciertos alelos
i por la presente se descubren para asociarse con o predécir
i la incidencia de un sujeto de desarrollar una enfermedad en particular (por ejemplo, una enfermedad vascular) . |LOS j alelos son por lo tanto sobre-representados en frecuencia en sujetos con enfermedad en comparación con sujetos
i sanos. Por lo tanto, estos alelos se pueden utilizar para predecir la enfermedad, incluso en sujetos presintomátícos o pre-enfermos . j
Como se utiliza en la presente, el término
i
"híbrida específicamente" o "detecta específicamente"j se refiere a la capacidad de una molécula de ácido nucleico
i para hibridarse al menos a aproximadamente 6 nucleótidos consecutivos de un ácido nucleico de muestra. j
I
"Secuencia reguladora transcripcional" es ¡ un
I
i
I
I término genérico utilizado en toda la especificación para hacer referencia a secuencias de ADN, tales como señales de iniciación, potenciadores y promotores, que inducen o controlan la transcripción de secuencias de codificación de proteínas con las que están enlazados operativamente .
El término "vector" se refiere a una molécula de ácido nucleico, que es capaz de transportar otro ácido nucleico al que se ha enlazado. Un tipo de vector preferido es un episoma, es decir, un ácido nucleico con la capacidad de replicarse extra-cromosómicamente . Los
I
vectores preferidos son aquellos con la capacidad' de replicación autónoma y/o expresión de ácidos nucleicos a los que están enlazados . Vectores capaces de dirigir la expresión de genes a los que están enlazados operativamente se denominan en lo sucesivo como "vectores de expresión". En general, los vectores de expresión de utilidad en técnicas de ADN recombinante a menudo en forma de "plásmidos" que se refieren generalmente a bucles! de ADN de doble hebra circular los cuales, en su forma de vectores no están enlazados al cromosoma. En la presente especificación, "plásmido" y "vector" se utilizan indistintamente ya que el plásmido es la forma usada más comúnmente del vector. Sin embargo, la invención tiene ,por objeto incluir estas otras formas de vectores de expresión que cumplen funciones equivalentes y que se van a conócer
en la técnica, posteriormente a esto.
El término "alelo de tipo silvestre" se refiere a un alelo de un gen que, cuando está presente en dos copias en un sujeto da por resultado un fenotipo de tíipo silvestre. Puede haber varios alelos diferentes de tipo silvestre de un gen específico, ya que ciertos cambios de nucleótidos en un gen pueden no afectar el fenotipo de un sujeto que tiene dos copias del gen con los cambios de i nucleótidos.
Los siguientes ejemplos son ilustrativos, pero no restricciones, de los métodos y composiciones de la presente invención. Otras modificaciones y adaptaciones adecuadas de la variedad de condiciones y parámetros 'que normalmente se encuentran en la terapia y que son evidentes para los expertos en la técnica están enl el espíritu y alcance de las modalidades .
Ejemplo 1
Se ha desarrollado una prueba de control de peso a partir de una revisión exhaustiva de estudios clínicos que identifican las correlaciones entre los genes y las variaciones en el metabolismo relacionado con el conürol de peso; establecimiento de criterios de aceptación para identificar variaciones genéticas que afectan a las vías metabólicas en formas que son potencialmente modificables
mediante cambios en la dieta y el estilo de vida; la
I
determinación de los genotipos que se ha demostrado
requirieron evidencia de que: el polimorfismo tiene luna asociación significativa con un fenotipo de control de peso (por ejemplo, peso, grasa corporal, índice de masa corporal) como se ve en la evidencia de tres o Imás estudios similares, independientes que mostraron la misma asociación de genotipo; el gen tiene una función
i biológicamente plausible en el control de peso,- el polimorfismo está asociado con un impacto funcional ya jsea a nivel genético molecular o según lo determinado porj la medición de biomarcadores conocidos que influyen en jlos resultados de peso y/o salud; y una respuesta a j la intervención (por ejemplo, dieta o ejercicio) i ha
I
demostrado que difiere por el genotipo, como se ve en. la evidencia de dos o más estudios similares, independientes
I
del genotipo del polimorfismo que conducen a una categdría de recomendación específica. j
Explicación Científica Para El Panel de prueba
La explicación científica para esta prueba se basa en una extensa revisión de la literatura científica disponible hasta Abril de 2007. La evidencia publicada se evaluó contra un conjunto articulado prospectivamente de criterios de aceptación. Esta evidencia se montó en la i jerarquía de gen > polimorfismo > genotipo compuesto para i definir y justificar las interpretaciones de los resultados de la prueba para el panel.
El proceso de evaluación incluyó:
i
1. El establecimiento de genes candidatos i mediante la identificación de una participación significativa en las vías metabólicas relacionadas cori la homeostasis del peso. 1
2. El establecimiento de criterios de aceptación para decidir qué variaciones genéticas afectan a las vías metabólicas en formas que son potencialménte modificables mediante cambios en los patrones de dieta y ejercicio. Éstos incluyeron la evidencia de que: ¡ a) El polimorfismo tiene una asociación significativa con un fenotipo relevante (peso, grasa corporal, o índice de masa corporal) según lo demostrado por tres o más estudios independientes que muestran1 la misma asociación genotipo- fenotipo . 1 ¡ b) El gen tiene una función biológicamente
plausible en el control de peso. j c) El polimorfismo está asociado con un impacto funcional ya sea a nivel del ADN, o según lo determinado por la medición de biomarcadores conocidos porque están asociados con las vías fisiológicas ique afectan la homeostasis del peso. ¡i d) La respuesta de los sujetos ! a intervenciones tales como la dieta o el ejercicio se püede estratificar por genotipo. ' Tal evidencia debe ser presentada en al menos dos formas independientes . ¦
3. Llevar a cabo una búsqueda exhaustiva dé la literatura científica para evaluar el impacto de las variaciones genéticas en: a) mecanismos metabólicos ; ' b) control de la obesidad/peso y asociaciones de resultados de la salud, y c) respuestas a la intervención, medidas por el cambio en el peso o la adiposidad o cambios de biomarcadores .
4. La determinación de los genotipos que sé ha demostrado que predisponen a un sujeto al aumento de peso y que el aumento puede ser modificable por una estrategia de dieta o ejercicio en particular. !
5. Recopilación de evidencia para sustentar la configuración de prueba elegida, interpretaciones de resultados de prueba, intervenciones de dieta/estilo de vida, y análisis de beneficio/riesgo.
Los genes siguientes han cumplido con los criterios expuestos anteriormente. Han sido seleccionados por su impacto en las diversas vías que influyen en el peso corporal y se han asociado con un elevado riesgo para la obesidad. También han sido seleccionados ya que pueden ser utilizados para diferenciar la respuesta a jlas intervenciones de control de peso por el genotipo. Éstos son: la Proteína 2 de Enlace a Ácidos Grasos (FABP2) ; Receptor Gamma Activado por Proliferador de Peroxisoma (PPARG) , Receptor Beta-2 -Adrenérgico (ADRB2) ; y Receptor Beta-3-Adrenérgico (ADRB3) .
Explicación de los Genotipos Compuestos |
Después de la identificación del gen/polimorfismos que cumplieron o excedieron los criterios desarrollados de forma prospectiva para su inclusión en el panel de prueba, se analizaron ¡ las combinaciones para determinar si los genotipos compuestos
i encontrados en los cinco polimorfismos podrían ! ser divididos en distintas categorías que sustentarían interpretaciones específicas. Los resultados se dividieron en tres categorías basadas en la evidencia de la respuesta a los macronutrientes dietéticos (que Responden ai la Restricción de Grasas, que Responden a la Restricción de Carbohidratos, y Balance de Grasas y Carbohidratos) .
También se dividieron en dos categorías separadas basadas en la evidencia de la respuesta al ejercicio (que
Responden al Ejercicio y que Responden Menos al
i
Ejercicio) . La matriz resultante de tres por dos (seis células) categorías o patrones de genotipo se muestra en la Tabla 7. ;
Respuesta a Dieta Restringida en Grasas
Esta categoría está compuesta de personas con los genotipos compuestos: FABP2 Ala54Thr y PPARG Prol2Ala. Las personas con el genotipo PPARG 12Pro/Pro que también son portadores del alelo FABP2 Thr54 también están en ésta categoría. Estos sujetos presentaron dificultades en el control de peso sin restringir el consumo de grasa específica. La variante FABP2 Thr54 tiene una afinidad de enlace dos veces mayor por los ácidos grasos de cadena larga (1) y absorción mejorada de grasa y/o procesamiénto de los ácidos grasos de la dieta en el intestino (2) . La variante Thr54 aumenta la absorción y/o procesamiento de los ácidos grasos de la dieta en el intestino. PPARG juega un papel clave en la formación de las células de grasa (almacenamiento de grasa) y en el metabolismo de los lípidos (movilización de la grasa) . PPARG es un receptor ubicado en el núcleo de las células de grasa. Cuando se activa por la grasa de la dieta, el receptor PPARG se june
a secuencias específicas de ADN que luego "se encienden" ciertos genes que promueven el almacenamiento de grasas en las células de grasa. En los seres humanos, el aumento de
¡ la actividad de PPARG se asocia con el incremento de! la
j adiposidad. La variante Alal2 se asocia con una actividad reducida de PPARG (43, 44) . Las personas que son 12Pro/Pro probablemente son más sensibles a la cantidad de grasa en la dieta de lo que son los portadores de 12Ala. Los portadores de la variante Alal2 tienen mayor flexibilidad
i metabólica en el almacenamiento y la movilización d 'elI la grasa en respuesta a la intervención. Por lo tanto, 'los
I
sujetos que son 12Pro/Pro son más eficientes en ¡ la acumulación de la grasa de la dieta. En comparación con los portadores de Alal2, aquellos con el genotipo 12Pro/Pro tienen una mayor unión de PPARG al ADN, lo ;que conduce a la activación más eficiente del receptot y promueve el almacenamiento de grasa. j i
Respuesta a la Restricción de Carbohidratos
Esta categoría incluye a las personas, ya sea con una de dos combinaciones genéticas diferentes: PPARG Prol2Ala y ADRB2 Gln27Glu. Las personas que tienen, el genotipo PPARG l2Ala/* (portadores del alelo Ala) jy/o portadores del alelo ADRB2 Glu27 tienen dificultades para controlar el peso a menos que restrinjan el consumo; de
carbohidratos en la dieta. En dos estudios separados, cada uno enfocado en sólo uno de los dos genes/SNPs, los investigadores encontraron una tendencia disminuida ! al aumento de peso/obesidad en los sujetos portadores del alelo variante cuando su consumo de · carbohidratos ¡ se restringió a menos del 50% de las calorías totales en comparación con aquellos con los mismos genotipos cuyo consumo fue superior al 50% (30, 38). Esto sugiere que cada una de estas variaciones muestra diferencias en el riesgo de obesidad en la restricción de carbohidratos . Además, uno de estos estudios demostró una reducción del riesgo de resistencia a la insulina en sujetos portadores del alelo variante cuando su consumo de carbohidratos era inferior al 50% de las calorías totales (30) . ¡Los resultados de los estudios de intervención con , los portadores de Alal2 indican que tienen una mayor reducción de peso (18) y mayores mejoramientos en la sensibilidad a la insulina en respuesta a una dieta con bajo contenido de calorías (19) y entrenamiento con ejercicio (45-47) que los no portadores. Estos resultados pueden explicarse por la actividad reducida de PPARG asociada con la variante de Alal2, que se traduce en una menor estimulación eficaz de los genes diana PPARG, causando menos adiposidad (reducción de la capacidad para almacenar la grasa) y á su vez una mayor sensibilidad a la insulina. Es conveniente
i I
recomendar una dieta restringida en carbohidratos para los portadores de alelos Alal2 o Glu27 porque al ser portador de cualquiera aumenta el riesgo de obesidad con una dieta con alto contenido de carbohidratos, y estos genotipos se asocian con mejoramientos en la sensibilidad a la insulina
i en conjunto con las intervenciones de la dieta/ejercicio.
Los resultados de los estudios de intervención que utilizan el cambio en el peso y la sensibilidad la
¡ insulina son fuertes para PPA G 12Ala/* y para ADRB2 27Glu/* (18, 30, 38, 45-47) . Sin embargo, ningún estudio evaluó los efectos de ambos polimorfismos en una población. Por lo tanto, es más apropiado incluir sujetos con el genotipo PPARG 12Ala/* "y/o" ADRB2 27Glu/* en éste patrón que requerir la combinación de ambos genotipos SNP.
La única contradicción entre los 5 patrones de genotipo SNP es cuando los sujetos portadores del alelo ADRB2 Glu27 también tienen la combinación de PPARG 12Pro/Pro y FABP2 54Thr/*, les permitiría calificar para el patrón de "Respuesta a la Restricción de Grasas". La prueba asigna a tales sujetos al patrón de "Respuesta a la Restricción de Grasas", ya que la preponderancia' de
I
evidencia científica para la interacción gen-dieta de ¡los polimorfismos PPARG y FABP2 sobre el peso corporal ¡y/o fenotipos relacionados con la grasa corporal (1, 2, 9, 10, 16, 18) es mayor que la encontrada para las interacciones
i
gen-dieta de ADRB2 para las respuestas del cuerpo a la modulación de los carbohidratos (21, 30, 31). ,
Múltiples estudios han demostrado que los sujetos portadores del alelo FABP2 Thr54 corren el riesgo del síndrome metabólico (48-50) . Otros han demostrado; un mejoramiento en los factores de riesgo relacionados con el
¡ metabolismo de la glucosa (insulina, azúcar en sangre, triglicéridos) a través de la reducción del consumo de grasas saturadas (10, 11, 12) . La investigación de
j intervenciones que se enfocaron en el tipo de grasa en la dieta también incluyó, en la mayoría de los casos, una cantidad moderada de carbohidratos de la dieta. Otra investigación que no está directamente relacionada¦ al genotipo FABP2 demuestra un mejoramiento en los niveles de insulina y el control de la glucosa en sangre mediante la modulación del consumo de carbohidratos (51-53) . En lügar de enfocarse en la reducción de la grasa en su dieta; los pacientes con el genotipo combinado de' PPARG 12/Ala/* y FABP2 54Thr/* probablemente se beneficiarían más de reducir su consumo de carbohidratos.
Menor Respuesta al ejercicio
Las personas que tienen un genotipo específico ya sea en el gen ADRB3 o el gen ADRB2 tienen una predisposición genética que tiende a que tengan menor
respuesta al ejercicio como una estrategia para controlar el peso. Ambos de estos polimorfismos desempeñan un papel clave en la movilización de la grasa del tejido adiposo (lipólisis) por mediación de la respuesta a las catecolaminas . La variante ADRB2 Glyl6 (incluso cuando se combina con la variante Glu27 durante los estudios: in vitro) , se asocia con una menor capacidad de respuesta de los receptores adrenérgicos (21) . Estos dos polimorfismos
¡ están en estrecho desequilibrio de enlace. Por lo tanto, la prueba para la variante Glyl6 también identifica a la mayoría de sujetos portadores de la variante Glu27, qué se ha asociado con la misma predisposición. La variante A RB3 Arg64 se asocia con la función reducida del receptor y la reducción de la lipólisis. Durante el ejercicio, los portadores de la variante probablemente muestran .una lipólisis reducida y por lo tanto una reducción dej la capacidad de quemar grasa, lo que daría por resultado, la reducción de peso menor en respuesta al ejercicio. Múltiples estudios de intervención han demostrado consistentemente que las personas con la variante Arg64 tienen más dificultad para bajar de peso en respuesta a la dieta/ejercicio que los no portadores. Los portadores' de la variante Glyl6 de ADRB2 son menos propensos que los no
j portadores a bajar de peso a través del ejercicio (23:) o una combinación de dieta y ejercicio (28) . Teniendo! en
cuenta que ambos receptores adrenérgicos influyen en la respuesta a las catecolaminas durante el ejercicio, y que tanto ADRB2 Glyl6 como ADRB3 Arg64 tienen función reducida del receptor, los sujetos con cualquiera de estos polimorfismos se deben incluir en el patrón compuesto !que responde menos al ejercicio. ,
Los resultados se dividieron en tres categorías separadas con base en la evidencia de la respuesta a |los macronutrientes de la dieta, y en dos categorías separadas con base en la evidencia de la respuesta al ejercicio.! La matriz resultante de tres por dos de categorías o patrones de genotipo se muestra a continuación (Tabla 6) .
TABLA 6. Patrones Compuestos de Riesgo por Genotipo
Capacidad de Respuesta a la Restricción de Composición de Dieta
Respuesta al
Ejercicio
Compuestos de Dieta Bajo Contenido Bajo Contenido Genotipo t Balanceada, de Grasas de
Saludable (Dieta Carbohidratos por Omisión (Bajo CHO) Genética)
Respuesta al Todos los Todos los FABP2 54Tht/* Y PPARG 12Ála/* Ejercicio genotipos que genotipos que PPARG Y FABP2 no están en las no cumplen el 12Pro/Pro 54Thr/* O categorías Bajo Contenido ADRB2 27Glu/*
"Menor de Grasas 0 Y/O PPARG Respuesta al Bajo Contenido 12 Ala/* Ejercicio" (por de CHO
omisión)
2%
12% Patrón #1 5% 5% !
Patrón #2 Patrón #3
Menor ADRB2 16Gly/*
Respuesta al O ADRB3 i i i : Ejercicio 64Arg/* 14% 34% 40%
88% Patrón #4 Patrón #5 Patrón #6
Total 100% 16% 39% 45% '
Nota: Los porcentajes en cada categoría compuesta de genotipo representan las frecuencias esperadas de la población caucásica en el Estudio de Familia en Quebec (QFS).
í Designamos a todos estos polimorfismos en este panel de acuerdo con el cambio de aminoácido de la proteína que resulta de un cambio de nucleótidos en el ADN (por ejemplo, "54Thr" indica que la variación de nucleótidos en el ADN da por resultado íuna sustitución de un aminoácido Treonina en la posición 54a de la secuencia de aminoácidos de la proteína FABP2). Un asterisco indica que cualquier alelo puede estar presente (por ejemplo, "54Thrf" indica que el segundo alelo puede ser cualquiera de Ala o Thr).
Patrón #1 de Genotipo Compuesto - Respuesta a un Balance de Grasas y Carbohidratos, Respuesta ; al Ej ercicio : Los sujetos con un genotipo combinado; de FABP2 rsl799883, 1.1 ó G/G (54Ala/Ala), PPARG rsl801282, 1.1 ó C/C (12Pro/Pro), y ADRB2 rsl042714, 1.1 ó ¡C/C (27Gln/Gln), y ADRB2 rsl042713 2.2 ó A/A (16Arg/Arg), y ADRB3 rs4994 1.1 ó T/T (64Trp/Trp). Esta categoría
i incluye genotipos de sujetos conocidos porque responden a las diferencias de peso de las dietas con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos, restringidas en calorías. De las variantes probadas] en este panel, estos sujetos no muestran tendencia genética
! consistente hacia el deterioro de la respuesta, aislada para cualquiera de las grasas o los carbohidratos en su dieta. Éstos presentan una respuesta del metabolismo de
la energía normal al ejercicio regular para lograr <sus objetivos de control de peso. Este genotipo compuejsto está presente en el 2% de la población caucásica. ,
Patrón #2 de Genotipo Compuesto - Respuesta a la Restricción de Grasas, Respuesta al Ejercicio: ¡Los
I
sujetos con un genotipo combinado de FABP2 rsl7998|83, 2.2 ó 1.2 (A/A o G/A) (54Thr/*) y PPARG rsl801282, 1.|l ó
C/C (12Pro/Pro), y ya sea ADRB2 rsl042714, 1.2 ó ¡2.2 (C/G o G/G) (27Glu*) o ADRB2 rsl042714, 1.1 (d/C)
(27Gln/Gln) , en combinación con ADRB2 rsl042713, j2.2
(A/A) (16Arg/Arg) y ADRB3 rs4994, 1.1 (T/T) (64Trp/Trp).
I
Estos sujetos absorben más de su grasa de la dieta y
I
tienden a almacenarla en las células de grasa, en lugar de movilizarla durante el metabolismo. Éstos presentan una respuesta del metabolismo de la energía normal' al ejercicio regular para lograr sus objetivos de control de peso. Este genotipo compuesto se espera j en
I
aproximadamente el 5% de la población caucásica. i
I
Patrón #3 de Genotipo Compuesto - Respuestja a
i la Restricción de Carbohidratos, Respuesta al Ejercicio :
i
Los sujetos cuyos genotipos incluyen PPARG rsl801282
I
(12Ala/*) 1.2 Ó 2.2 (C/G O G/G) y/o ADRB2 rsl04¿714 (27Glu/*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G), así como sujetos con un
genotipo combinado de PPARG rsl801282 (12Ala/*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G) y FABP2 rsl799883 (54Thr/*) 2.2 ó 1.2 (A/A o G/A) . Todos los genotipos anteriores que califican estarán en combinación con ADRB2 rsl042713 ¡ (16 Arg/Arg) 2.2 (A/A) y ADRB3 rs4994 (64 Trp/Trp) 1.1 (T/T) para cumplir el requerimiento de la categoría ¡ de respuesta al ejercicio. Estos sujetos tienden a aumentar o mantener el peso del alto consumo de carbohidratos de la dieta, y muestran signos de deterioro del metabolismo de la glucosa y la insulina. Éstos presentan ¡una respuesta del metabolismo de la energía normal al ejercicio regular para lograr sus objetivos de control de peso. Este genotipo compuesto se espera ' en aproximadamente el 5% de la población caucásica. í
Patrón #4 de Genotipo Compuesto - Respuesta al Balance de Grasas y Carbohidratos, Menor Respuesta al Ej ercicio : Los sujetos con un genotipo combinado! de FABP2 rsl799883 (54Ala/Ala) 1.1 (G/G) y PPARG rsl801282 (12Pro/Pro) 1.1 (C/C) y ADRB2 rsl042713 (16Gly*) 1.2 ó
!
1.1 (G/G o G/A) o ADRB3 rs4994 (64Arg*) 1.2 ó 2.2 (C/T o
C/C) . Esta categoría incluye genotipos de suj étos conocidos por responder a las diferencias de peso de lias dietas con bajo contenido de grasas o bajo contenido: de carbohidratos, restringidas en calorías. De las
variantes probadas en este panel, estos sujetos no muestran tendencia genética consistente hacia el deterioro de la respuesta, aislada para cualquiera de las grasas o los carbohidratos en su dieta. El!los tienden a tener el metabolismo de la energía deteriorado y a responder menos al ejercicio regular para lograr sus objetivos de control de peso. Este genotipo compuesto está presente en el 14% de la población caucásica. ,
Patrón #5 de Genotipo Compuesto - Respuesta a la Restricción de Grasas, Menor Respuesta al Ejercicio: Los sujetos con un genotipo combinado de FABP2 rsl79?883 (54Thr/*) 2.2 ó 2.1 (A/A o A/G) y PPARG rsl801282 (12Pro/Pro) 1.1 (C/C) , y cualquiera de ADRB2 rsl042714 (27Glu*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G) o ADRB2 rsl042714
I
(27Gln/Gln) 1.1 (C/G), en combinación con ADRB2 i rsl042713 (16Gly*) 1.2 ó 1.1 (G/A o G/G) o ADRB3 rs4994
(64Arg*) 2.1 ó 2.2 (C/T o C/C). Estos sujetos absorben más de su grasa de la dieta y tienden a almacenarla en las células de grasa, en lugar de movilizarla durante el metabolismo. Ellos tienden a tener el metabolismo de la energía deteriorado y a responder menos al ejercicio regular para lograr sus objetivos de control de peso.
i
Este genotipo compuesto se espera en aproximadamente el 34% de la población caucásica. 1
Patrón #6 de Genotipo Compuesto - Respuesta a la Restricción de Carbohidratos, Menor Respuesta; al Ej ercicio : Los sujetos cuyos genotipos incluyen PPARG rsl801282 (12Ala/*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G) y/o ÁDRB2 rsl042714 (27Glu/*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G), así como sujetos con un genotipo combinado de PPARG rsl801282 (12Ala/*) 1.2 ó 2.2 (C/G o G/G) y FABP2 rsl799883 (54Thr/*) 2.2 ó 2.1 (A/A o A/G) . Todos los genotipos que califican también deberán estar en combinación con AÜRB2 rsl042713 (16Gly*) 1.2 ó 1.1 (G/A o G/G) o ADRB3 rs4994 (64Arg*) 2.1 ó 2.2 (C/T o C/C) , para cumplir con' el requerimiento de menor .respuesta al ejercicio. Estos sujetos tienden a aumentar o mantener el peso del álto
I
consumo de carbohidratos de la dieta, y muestran signos de deterioro del metabolismo de la glucosa y la insulina. Ellos tienden a tener el metabolismo de la energía deteriorado y a responder menos al ejercicio regular para lograr sus objetivos de control de peso. Este genotipo compuesto se espera en aproximadamente el 40% de la población caucásica. ;
i
i
i
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TABLA 7. Genotipos Compuestos de Sujetos y Patrones; de
Riesgo
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I í
i
Ejemplo 2. MÉTODO DE GENOTIPIFICACION CLÍNICA
El ADN se extrajo ya sea a partir de hisopos bucales (SOP #12, versión 1.3) o se compró en los Almacenes de Células Coriell. El ADN aislado se utilizó para amplificar por PCR regiones de la secuencia que rodea a cinco SNPs (SOP #29, versión 1.0). Los cuatro amplicónes resultantes de cada muestra fueron tratados ¡con exonucleasa I (Exo) y fosfatasa alcalina de camarón (SAP, por sus siglas en inglés) para eliminar el exceso de
I
cebadores y nucleótidos (SOP #29, versión 1.0). ¡Los amplicónes purificados se utilizaron en la reacción de extensión de base única (SBE, por sus siglas en inglés) con cebadores específicos para su objetivo de SNP (SOP #30, versión 1.0) . Una vez que se completó la SBE, de nuevo se agregó SAP para eliminar los nucleótidos no incorporados (SOP #30, versión 1.0) . El producto de SBÉ se analizó a continuación en el aparato Beckman Coulter CEQ8800 con un estándar de tamaño de migración conocido (SOP #15, versión 1.4 y SOP #16, versión 1.3). Todos los genotipos, con la excepción de PPARG (rsl801282), fueron analizados en la hebra de ADN delantera. PPARG (rsl801282) se analizó en la hebra de ADN inversa y se mostrará como la base de complemento en las huellas de CEQ8800. ¡Los genotipos resultantes se registraron y luego se compararon con los genotipos generados por la secuenciación del ADN
en Agencourt Bioscience Corporation o con los genotipos conocidos registrados en NCBI . Formato Singleplex: los productos de PCR de los sujetos se amplificaron por separado y se genotipificaron por sujeto mediante; el cebador de SBE correspondiente. Formato Poolplex: i los productos de PCR de los sujetos se amplificaron por separado y luego se combinaron con untamente. El 1 ADN combinado se genotipifico para los cinco SNPs en una sola reacción usando una mezcla de cebadores de SBE. Formato
I
multiplex: Los cuatro productos de PCR se generaron e j una sola reacción. Los productos de PCR multiplexados fueron genotipificados para los cinco SNPs en una sola reacción usando una mezcla de cebadores de SBE. <
Estandarización 1
Un estándar de tamaño disponible en el mercado (Beckman Coulter parte # 608395) se ejecutó con las muestras como una referencia interna para '¦ la genotipificación.
;
Exactitud y Especificidad j
Con el fin de asegurar que se obtuvieran ¡ los genes correctos y se genotipificaran con exactitud, j los productos de PCR se enviaron a un laboratorio independiente (Agencourt Bioscience Corporation) para la
secuenciación y genotipificación . En Agencourt, la secuencia se comparó con la secuencia genómica que flanquea el SNP, a continuación los genotipos de cada muestra se informaron a Interleukin Genetics. Los resultados de Agencourt e Interleukin se compararon posteriormente, para la concordancia. ;
Nombres de SNP y Abreviaturas
i
Los siguientes nombres de SNP y abreviaturas; se utilizan en esta validación de ensayo: ADRB2 (R16G) , rsl042713 = Al; ADRB2 (Q27E) , rsl042714 = A2 ; ADRB3
(R64W) , rs4994 = A3 ; FABP2 (A54T) , rsl799883 = FA; PPARG
i
(P12A) , rsl801282 = PP .
Resultados
Resultados de la PCR
El ADN aislado se amplificó mediante PCR utilizando los grupos de cebadores listados en el apéndice B. ADRB2 (rsl042713) y ADRB2 (rsl042714) son : 33 nucleótidos separados y se amplificaron en un solo producto de PCR. Los productos de PCR se corrieron en geles de agarosa para comprobar los tamaños de | los
I
productos esperados: A1/A2 = 422 pb, A3 = 569 pb, FA = 311 pb, PP = 367 pb.
Resultados de Genotlpificación
i
Migración Pico , j Cada cebador de extensión de base simple específico de SNP se diseñó en una longitud única para crear varios picos en un sitio específico en relación con los estándares de tamaño conocidos cuando se ejecutan' en el instrumento de electroforesis capilar CEQ8800. ¡Los sitios de los picos pueden no coincidir exactamente con los tamaños de los cebadores debido a los efectos de la movilidad del tinte, la secuencia del cebador y el software de análisis, pero migran consistentemente. Los cebadores de extensión de base simple se listan en el Apéndice C, junto con sus migraciones pico esperadas.
j
I
Denominación de Bases :
La reacción de extensión de base única agrega una base marcada fluorescentemente al extremo 3' del cebador específico de SNP. Este producto es leído por dos láseres en el CEQ8800. Los resultados son analizados por el software CEQ8800 y aparecen como picos de color, cada color representa una base diferente. La presencia de¡ un pico de un solo color en el locus especificado indica un homocigoto mientras que dos picos de diferentes colores
indican un heterocigoto . Dentro de las treinta y núeve muestras que se genotipificaron en la validación están los representantes de casi todos los genotipos homocigotos y
I
todos los heterocigotos para los cinco SNPs . La única excepción es un genotipo C homocigoto para el PPARG SNP. Esto no fue inesperado ya que la frecuencia del alelo G en la población general es de sólo 0.1 (según lo indicado por la base de datos dbSNP para rs#1801282) . Sin embargo,1 el genotipo C homocigoto se encontró en otras muestras fuera del alcance de esta validación.
El software CEQ8800 ofrece la posibilidad de 'que el usuario especifique etiquetas del locus SNP. El usuario indica el tamaño de la migración (en los nucleótidos) , ¡con base en la migración esperada del cebador específico1 de SNP. Esto permite a la computadora identificar un SNP con base en su migración en relación con los marcadores estandarizados corridos junto con la muestra. 1 La computadora también identificar la o las bases en el SNP,
i con base en el o los indicadores de tinte que detecte. Para esta validación, a la computadora se le permitió
i hacer la denominación inicial de cada SNP. Los datos luego se volvieron a analizar de forma independiente por dos técnicos para su confirmación. En todos los casos, ; la computadora hizo las denominaciones y las |dos denominaciones independientes (manuales) estaban ' de
i
acuerdo .
Muestras Coriell '
Después de que se había realizado : la genotipificación en el formato singleplex en las quince muestras de ADN Coriell, los resultados se compararon ;con
I
los genotipos conocidos y fueron 100% concordantes (véase la Tabla 8 ) .
TABLA 8 : Resultados de Genotipificación para Mué
Coriell :
Tabla 8: Comparación de genotipos conocidos (Coriell) vs genotipos obtenidos en Interleukin Genetics (ILI), utilizando el formato singleplex con ADN de los Almacenes de Células Coriell. El cebador de extensión de base'única PPARG se recuece en la hebra inversa de ADN. Por lo tanto, las bases ILI PPARG (rs1801282) se listan como complemento al genotipo de hebra delantera, na = genotipo no disponible de los Almacenes de Células Coriell. ,
Mientras que la invención ha sido descrita con referencia a las modalidades y ejemplos particularmente preferidos, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden hacer a la invención varias modificaciones ¡sin apartarse del espíritu y alcance de la misma.
Todas las anteriores patentes de los Estados Unidos, publicaciones de solicitudes de patentes de los Estados Unidos, solicitudes de patentes de los Estados Unidos, patentes extranjeras, solicitudes de patentes extranjeras y publicaciones no relacionadas con patentes, mencionadas en esta especificación y/o listadas en la Hoja de Datos de la Solicitud se incorporan en la presente por referencia, en su totalidad.
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Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1. Un método para seleccionar un régimen terapéutico/dietético o recomendación de estilo de vida, I apropiados para un sujeto, que comprende: i ! a) determinar el genotipo del sujeto con respecto a cualesquier cuatro de los loci polimórficos , seleccionados del grupo que consiste de: locus FÁBP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , lócus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , y locus ADRB2 (rsl042714; C/G) ; y b) clasificar al sujeto en una categoría de nutrición y/o una categoría de ejercicio para la que se prevé que el sujeto va a obtener un beneficio probable J en donde la categoría de la nutrición se selecciona del grupo que consiste de una dieta con bajo contenido de grasas; una dieta con bajo contenido de carbohidratos; una dieta con alto contenido de proteínas; y una dieta restringida en calorías, y en donde la categoría de ejercicio' se selecciona del grupo que consiste de: ejercicio ligero; ejercicio normal; y ejercicio vigoroso. 2. El método según la reivindicación 1, ' en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1, PPARG (rsl801282) 1.1, AÓRB2 (rsl042714) 1.1, y ADRB2 (rsl042713) 2.2, y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta con bajo contenido1 de grasas o bajo contenido de carbohidratos, restringida en calorías; ejercicio normal; o ambos. 3. El método según la reivindicación 2, en I donde la dieta con bajo contenido de grasas proporciona, no más de aproximadamente 35% de las calorías totales de las grasas . 4. El método según la reivindicación 2, ¡ en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos . 5. El método según la reivindicación 2, en donde la dieta restringida en calorías restringe ;las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. i 6. El método según la reivindicación 1, ¦ en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) I 1.1, y, además, uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, ó !2.2 en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas; ejercicio normal; o ambos. 7. El método según la reivindicación 6, en donde la dieta con bajo contenido de grasas proporciona no más de aproximadamente 35% de las calorías totales de ¡las grasas. 8. El método según la reivindicación 6, en donde la dieta restringida en calorías restringe las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. 9. El método según la reivindicación 1, J en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado1 de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó 2.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: luna dieta restringida en calorías, con bajo contenido) de i carbohidratos; ejercicio normal; o ambos. 10. El método según la reivindicación 9, ¡ en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos . ¡ 11. El método según la reivindicación 9, ; en donde la dieta restringida en calorías restringe las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. \ 12. El método según la reivindicación 1, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinadó de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: juna dieta restringida en calorías, con bajo contenido' de i carbohidratos; ejercicio normal; o ambos. 13. El método según la reivindicación 12, en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos . 14. El método según la reivindicación 12, en donde la dieta restringida en calorías restringe í las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de i peso del sujeto. ' 15. El método según la reivindicación l,i en I donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1 y PPARG (rsl801282) 1.1, > en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.2 ó 1.1 o : uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2.' va a responder a una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o i bajo contenido de carbohidratos. 16. El método según la reivindicación 15, i en donde la dieta con bajo contenido de grasas proporciona no más de aproximadamente 35% de las calorías totales de las grasas. 17. El método según la reivindicación 15, en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos del 50% de las calorías totales de i los carbohidratos . 1 18. El método según la reivindicación 15, | en donde la dieta restringida en calorías restringe las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. 19. El método según la reivindicación 15, en donde se prevé además que el sujeto va a responder menos al ejercicio normal. 20. El método según la reivindicación 1, ¡ en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) i 1.1, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, .2, ó 2.2 y, cualquiera de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno i de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas. 21. El método según la reivindicación 20, en donde la dieta con bajo contenido de grasas proporciona no más de aproximadamente 35% de las calorías totales de I las i grasas . 22. El método según la reivindicación 20, | en donde la dieta restringida en calorías restringe las calorías totales a menos del 95% del nivel de control I de I peso del sujeto. 23. El método según la reivindicación 20, en donde se prevé además que el sujeto va a responder menos al ejercicio normal. ! 24. El método según la reivindicación 1, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó 2.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos . | 25. El método según la reivindicación 24,. en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos . ¡ 26. El método según la reivindicación 24, en j donde la dieta restringida en calorías restringe ! las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. 27. El método según la reivindicación 24, en donde se prevé además que el sujeto va a responder menos al ejercicio normal. 28. El método según la reivindicación 1, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos . i método según la reivindicación en donde la dieta con bajo contenido de carbohidratos proporciona menos de aproximadamente 50% de las calorías totales de los carbohidratos . 30. El método según la reivindicación 28, i en donde la dieta restringida en calorías restringe las calorías totales a menos del 95% del nivel de control de peso del sujeto. 1 31. El método según la reivindicación 28, en donde se prevé además que el sujeto va a responder menos al ejercicio normal. 32. El método según la reivindicación 1, en donde el régimen terapéutico/dietético comprende la administración de un nutracéutico . ¡ 33. Un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos tres de los locus FABP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282 ; C/G) , locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . 1 34. Un método para identificar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos cuatro de los locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T), locus ADRB2 (rsl042713 ; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G). i 35. Un equipo que comprende: a) reactivos para determinar el genotipo de un sujeto con respecto a cualesquier cuatro de los loci polimórficos, seleccionados del grupo que consiste ; de : i locus FABP2 (rsl799883; G/A) ; locus PPARG (rsl801¿82; C/G) ; locus ADRB3 (rs4994; C/T) ; locus ADRB2 (rsl042713; A/G) ; y locus ADRB2 (rsl042714; C/G); y i b) instrucciones para determinar el genotipo metabólico del sujeto, y medios para clasificar al sujeto en una categoría de nutrición y/o una categoría , de ejercicio para lo cual se prevé que el sujeto va a obtener un beneficio probable, en donde la categoría de nutrición se selecciona del grupo que consiste de una dieta con bajo contenido de grasas; una dieta con bajo contenido: de carbohidratos; una dieta con alto contenido de proteínas; y una dieta restringida en calorías, y en donde la categoría de ejercicio se selecciona del grupo 'que consiste de: ejercicio ligero; ejercicio normal;, y ejercicio vigoroso. 36. El equipo según la reivindicación 35, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de FABP2 (rsl799883) 1.1, PPARG (rsl801282) 1.1, A RB2 (rsl042714) 1.1, y ADRB2 (rsl042713) 2.2, y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida en calorías, i con bajo contenido de grasas o bajo contenido de i ¡ carbohidratos; ejercicio normal; o ambos. 37. El equipo según la reivindicación 35, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinadó de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPA G (rsl801?82) 1.1, y, además, uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, ó;2.2 en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas; ejercicio normal; o ambos. 38. El equipo según la reivindicación 35, j en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de A RB2 (rsl042714) 1.2 ó 2.2, en combinación con ADRB2 (rsl042713) 2.2 y ADRB3 (rs4994) 1.1 va a responder a: juna dieta restringida en calorías, con bajo contenido de i carbohidratos; ejercicio normal; o ambos. 39. El equipo según la reivindicación 35» en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con ADRB2 (rsl0427l3) 2.2 y ADRB3 (rs4994) l.l va a responder a: 'una dieta restringida en calorías, con bajo contenido' de carbohidratos; ejercicio normal; o ambos. ! 40. El equipo según la reivindicación 35,; en donde se prevé que el suj eto con un genotipo combinadó de FABP2 (rsl799883) 1.1 y PPARG (rsl801282) 1.1, ; en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.2 ó 1.1 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas o bajo contenido de carbohidratos. 1 41. El equipo según la reivindicación 35, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de FABP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2 y PPARG (rsl801282) 1.1, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042714) 1.1, 6 2.2 y cualquiera de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de grasas. 42. El equipo según la reivindicación 35, en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y/o uno de ADRB2 (rsl042714) 1.2 ó 2.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos . 43. El equipo según la reivindicación 35,: en donde se prevé que el sujeto con un genotipo combinado de uno de PPARG (rsl801282) 1.2 ó 2.2 y uno de FÁBP2 (rsl799883) 1.1 ó 1.2, en combinación con uno de ADRB2 (rsl042713) 1.1 ó 1.2 o uno de ADRB3 (rs4994) 1.2 ó 2.2 va a responder a: una dieta restringida en calorías, con bajo contenido de carbohidratos. 44. Un equipo que comprende : reactivos e instrucciones para determinar el genotipo metabólico dé un sujeto, que comprende: identificar el genotipo del sujeto j con respecto a por lo menos tres de los locus FÁBP2 (rsl799883; G/A) , locus PPARG (rsl801282; C/G) , locus I ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G) , ¡y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G) . 45. Un equipo que comprende: reactivos' e instrucciones para determinar el genotipo metabólico de un sujeto, que comprende: identificar el genotipo del sujeto con respecto a por lo menos cuatro de los locus FABP2 (rsl799883; G/A), locus PPARG (rsl801282; C/G), locus ADRB3 (rs4994; C/T) , locus ADRB2 (rsl042713; A/G), y/o locus ADRB2 (rsl042714; C/G).
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