이제 병을 관리하는 것보다 유전자에 맞는 영양소를 섭취해 후성적인 게놈을 형성해 병을 예방하는 건강관리 방법이 보다 똑똑한 건강관리법으로 자리 잡을 것이다.

우리는 영양소의 균형적 섭취에 대해 음식을 어떻게 분배해 먹을지 신경 쓴다. 하지만 일란성 쌍둥이가 아닌 이상 사람마다 음식에서 얻는 효과는 각기 다르다. 음식 알레르기가 바로 그 예다. 어떤 사람은 땅콩을 섭취해 에너지를 얻을 수 있지만, 어떤 사람은 알레르기성 쇼크인 아나필락시스(anaphylaxis)가 올 수 있다. 이처럼 같은 음식에 대해 극단적으로 다른 결과가 생길 가능성은 언제나 존재한다.

이 현상은 정도만 다를 뿐 모든 음식에 적용된다. 즉 자신의 독특한 유전적 형질이나 기질에 따라 섭취한 음식에게서 얻는 영양은 개인마다 다르다. 유전자적 요소와 환경적으로 영향을 받아 DNA 수정의 후성적 요소, 영양분 유전자의 상호작용은 개인의 신진대사에 따라 다르기 때문이다.

평균 지침 대신 개인 맞춤형 조언이 필요

요즘 영양에 관련된 조언은 보통 인구의 평균에 따라 이루어진다. 예를 들어, 2016년 1월 미국인들을 위한 식단 가이드라인의 8번째 에디션에서는 미국 인구의 평균적인 지침을 알려주었지만 우리가 알다시피 미국 인구는 상당히 다양하기 때문에 어느 누구도 정확하게 이 평균적인 지침을 따를 수 없다.

영양사는 고객에게 필요한 영양소를 추천해줄 때 처음에는 가장 일반적인 것을 추천하지만, 시간이 지나면서 점점 더 개인에게 적합한 게놈 정보를 제공한다. 유전적 변이가 사람의 영양 선호도와 음식에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 게놈 순서 결정을 통해 좀 더 개인적으로 필요한 영양소를 알려준다.

또한 아리베일이나 다른 선두 기업들은 이미 고객의 개인적 게놈에 따라 맞춤형 식단과 운동 방법을 제공하고 있으며, 대중들의 의식이 자리 잡힐수록, 이 방법은 점점 더 흔해질 것이며 많은 헬스클럽이나 개인 트레이닝에도 적용될 것이다.

유전적 변이의 역할

인간 게놈의 변이는 사람이 원하는 영양소와 얻는 영양에 영향을 미친다. 예를 들어, APOA2 유전자 변이는 음식 섭취에 영향을 미치며 동형의 특정 변이는 지방질의 음식을 더 섭취하게 만든다.

또 다른 예로는 FGF21 유전자 변이가 있다. 이 유전자의 변이는 최근 탄수화물 섭취를 늘리고 체지방을 감소시킨다는 결과를 보였다. CYPIA2 유전자 순서는 한 사람의 신진대사의 속도에 영향을 미쳐 건강에 도움이 될 수도 있고, 그렇지 않으면 커피와 같은 영향을 줄 수도 있다. 저단백질과 고단백질 식사에 한 사람이 반응하는 정도도 개인의 FTO 유전자 변이에 따라 달라진다. 폐경기 후의 여성이 PEMT 단일염기다형성(SNP)을 가지고 있다면 콜린을 더 원하게 되며, 이를 섭취하지 못하면, SNP를 가진 여성은 지방간, 간 손상, 혹은 다른 질병에 걸릴 수 있다. 이런 사례는 다양하게 있으며, 식습관을 조언할 때 고려해야 할 사항이다.

후성유전적 효과

후성유전적 효과는 게놈의 환경에 영향을 미치며 동물을 대상으로 한 연구에서 동물의 식습관에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 후성유전적 효과는 비교적 새로운 영역으로 추후 영양과 후성유전자 사이의 관계가 자세히 밝혀질 것으로 기대된다.

미국 터프츠 대학의 조세 오르도바스가 최근 워싱턴 DC에서 열린 미 국립과학기술의학아카데미의 푸드 포럼 워크숍에서 설명했듯이, 인간의 영양 상태에 후성유전자가 직접적으로 미치는 영향은 '네덜란드 기근'을 보면 알 수 있다.

1944~1945년 겨울, 네덜란드 서부는 네덜란드 철도를 공격해 독일군의 수송을 방해했다는 이유로 처벌의 형태로 음식 금수 조치가 내려졌다. 5~6개월 동안 서부 네덜란드인들은 하루에 400~800kcal밖에 섭취하지 못했다. 이 기간을 제외하면 네덜란드인의 영양 섭취에 전혀 문제가 없었기에 임신부의 영양실조가 태아에게 후에 어떤 영향을 미치는지 중요한 연구를 할 수 있게 해주었다.

2006년 암스테르담 메디컬센터 로스붐 박사와 연구진들은 '네덜란드 기근 동안 아직 태어나지 않았던 성인들의 건강 상태에 대한 획기적인 연구 결과'를 발표했다. 기근 동안 임신부는 포도당 과민증을 겪고 있었으며, 초기 수정단계에 있었던 사람들은 ▲관동맥성 심장병 ▲더 낮은 지질 농도 ▲혈액 응고 ▲스트레스 반응성의 증가 ▲심한 비만 등이 나타났다. 특히 기근 동안 임신부였던 여성들은 유방암에 걸린 확률이 더 높게 나타나기도 했다. 이 연구 결과는 임신 중 충분한 영양 섭취가 매우 중요하다는 것을 강조한다.

미생물군집과 영양

'장 미생물군집'으로 알려진 장 미생물군집의 게놈은 최적의 영양 상태에 영향을 미치며 유전적 형질은 후에 영양 게놈학에 중요한 역할을 한다. 또한 프로바이오틱스와 프리바이오틱스는 장 미생물군집을 대체할 수 있고, 최적 영양에 상당히 중요한 역할을 할 것이다. 예를 들어 비만인 사람들의 미생물 군집은 비만이 아닌 건강한 사람들과 다르기 때문에 다이어트가 더 힘들지만, 영양 게놈학과 체중감량 프로그램을 함께 진행한다면 체중감량은 더 수월할 것이다.

영양 게놈학과 건강관리 운동

영양 게놈학은 그동안 병에만 집중되었던 건강관리를 병을 예방하고 예측하는 방식으로 바꾸자는 건강관리 운동의 일환이다. 영양 게놈학적 접근은 당뇨병이나 암과 같은 병의 위험을 줄일 수 있는데, 예를 들어 강황과 마늘의 추출물은 동물과 세포에서의 암 관련 유전자 변이를 예방하는 데 매우 효과적인 것으로 밝혀졌다. 게다가 특겸상적혈구병과 같은 특정 유전자 질환은 아르기닌과 같은 특정 영양소로 인해 예방할 수 있다는 것 또한 밝혀졌다.

건강관리의 미래는 예방을 목표로 해야 하며 영양 게놈학은 이 운동의 선두주자다. ▲유전자검사 ▲자가 검진 ▲영양소에 신경 써서 개인의 체질에 맞는 영양을 섭취하자. 자신이 어떤 영양소를 섭취하는지 스스로 되돌아보는 것도 개인의 게놈을 형성할 수 있는 좋은 방법이며 식단과 운동 프로그램을 같이 병행하면 훨씬 더 건강한 삶을 누릴 수 있을 것이다. 개인뿐만 아니라 사회 전체에 긍정적 영향을 미친다.

[researchpaper 리서치페이퍼=김성은 기자]