Spersonalizowane porady żywieniowe w celu optymalizacji nawyków żywieniowych i statusu metabolicznego (PREVENTOMICS)

Obecnie dieta uznawana jest za jeden z najważniejszych czynników rozwoju chorób niezakaźnych. Dlatego odżywianie i nawyki żywieniowe wyróżniają się jako nieocenione narzędzie zapobiegania chorobom. Wśród tych nawyków żywieniowych, dieta śródziemnomorska jest obecnie uznawana za jeden z najlepszych modeli wzorców żywieniowych zapewniających ochronę przed chorobami przewlekłymi i mający korzystny wpływ na jakość życia.

W ostatnich latach wzrastają oczekiwania co do żywienia precyzyjnego wykraczającego poza dietę spersonalizowaną, ze względu na możliwość dostosowania diety do rzeczywistych potrzeb człowieka, optymalizację funkcji organizmu. Obecnie precyzja diety w kontekście populacji generalnej skierowana jest głównie do heterogenicznych grup ludności, w zależności od zmiennych takich jak m.in. wiek, płeć czy kondycja fizyczna. Poza tym podejściem, dokładniejsza strategia personalizacji opiera się na dostosowaniu niektórych składników diety do profilu genetycznego osobnika przy uwzględnieniu ograniczonej liczby cech fenotypowych.

Niektórzy autorzy sugerowali, że szeroka gama przewlekłych chorób niezakaźnych o wysokiej częstości występowania w naszym społeczeństwie ma wieloczynnikowe pochodzenie, będące wynikiem trwałej dysregulacji niektórych procesów fizjologicznych, takich jak stres metaboliczny, stres oksydacyjny, przewlekłe między innymi zapalenie lub stres psychiczny. Ponieważ większość tych procesów można modulować za pomocą diety, optymalizacja ich za pomocą interwencji żywieniowych może stanowić nieocenione podejście do zapobiegania chorobom. Niemniej jednak konieczna jest pełna charakterystyka tych procesów fizjologicznych, aby poznać ich rzeczywisty stan u poszczególnych osób i móc w razie potrzeby zastosować odpowiednią interwencję w celu ich przywrócenia. Obecnie technologie -omiki dostarczają niezbędnych narzędzi do dokładnej oceny stanu tych procesów fizjologicznych.

W tym kontekście projekt PREVENTOMICS finansowany z europejskiego programu badań i innowacji H2020 (zaproszenie H2020-SFS-2018-2020; DT-SFS-14-2018; tytuł projektu: Upoważnianie konsumentów do ZAPOBIEGANIA chorobom dietozależnym poprzez nauki OMICS) oraz z konsorcjum różnych firm i podmiotów publicznych, w tym EURECAT, ma na celu ocenę najistotniejszych procesów metabolicznych, których rozregulowanie prowadzi do wystąpienia choroby, oraz zintegrowanie sygnatury metabolicznej jednostki z aspektami genetycznymi, biologicznymi, żywieniowymi i psychologicznymi za pomocą technologii informacyjno-komunikacyjnych (TIK) ) dostarczania prewencyjnych spersonalizowanych narzędzi żywieniowych w celu korygowania wczesnych odchyleń.

Główną ideą projektu PREVENTOMICS jest dostarczanie spersonalizowanych rekomendacji opartych na wielopoziomowej klasyfikacji po pogrupowaniu różnych użytkowników według ich nawyków i preferencji żywieniowych, poziomu aktywności fizycznej, preferencji zakupowych, możliwych alergii i fenotypu (tj. podejście wielowymiarowe oparte na metabolomice i proteomice) oraz charakterystykę genotypu.

Aby osiągnąć główny cel, konsorcjum projektu PREVENTOMICs opracowało spersonalizowaną strategię żywieniową opartą na systemie rekomendacyjnym, aby zapewnić spersonalizowane żywienie dostosowane do aktualnego stanu pacjenta.

W tym celu procesy fizjologiczne uwzględnione w projekcie PREVENTOMICS zostały wybrane zgodnie z ich znaczeniem dla zdrowia i choroby, stanem odżywienia, a co za tym idzie, ich zdolnością do modulowania przez interwencje żywieniowe.

Te procesy to: 1) stres oksydacyjny; 2) zapalenie ogólnoustrojowe; 3) metabolizm węglowodanów; 4) metabolizm lipidów; 5) status mikrobiomu poprzez pomiar metabolitów generowanych przez mikrobiom.

W celu określenia stanu tych procesów fizjologicznych zostaną określone klasycznie akceptowane biomarkery stosowane już w ocenie klinicznej i badaniach interwencyjnych, w tym między innymi triglicerydy krwi, cholesterol, białko C-reaktywne, glukoza czy izoprostany w moczu. Ponadto system rekomendacji opracowany w ramach projektu PREVENTOMICS łączy te pomiary z innymi biomarkerami, które zostały wystarczająco dobrze scharakteryzowane jako substytuty do badania określonych procesów metabolicznych.

Dzięki powyższym informacjom system rekomendacyjny PREVENTOMICS integruje również panel polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP).

Poza tym badania behawioralne wyraźnie pokazują, że dostarczanie wiedzy i porad jako środka pomagającego ludziom w dokonywaniu zmian w ich stylu życia niekoniecznie prowadzi do pożądanej zmiany w zachowaniu. Dlatego, aby osiągnąć trwałe i długoterminowe zmiany stylu życia, należy zachęcać ludzi do zachowywania się w nowy sposób, który nie opiera się na sile woli ani świadomym myśleniu.

W związku z tym system rekomendujący będzie anonimowo zbierał dane dotyczące analizowanych biomarkerów, nawyków, poziomu dobrostanu psychicznego, zdrowia poznawczego, włączenia społecznego i zachowań, a następnie przełoży je za pomocą algorytmów zmiany zachowania wraz z dostarczaniem cyfrowym na serię spersonalizowanych, zorientowanych na cel, przyjaznych, i osiągalne działania proponowane użytkownikowi.

Tym samym, aby osiągnąć cele projektu PREVENTOMICS, powstało konsorcjum 19 partnerów, w skład którego wchodzą:

1. 4 małe średnie przedsiębiorstwa (Alimentomica, Carinsa, Zrób coś innego i Practico);
2. 9 instytucji prowadzących badania (Eurecat, University of Parma, University of Southampton-Southampton General Hospital, Institute of Communication and Computer Systems, Maastrich University, Wageningen University, Leitat, Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego);
3. 3 firmy z interesami eksploatacyjnymi (SimpleFeast, Meteda i Aldi)
4. stowarzyszenie konsumenckie OCU;
5. Organ normalizacyjny, UNE;
6. Międzynarodowa Fundacja Choroby Zwyrodnieniowej Stawów - OAFI.

Głównym rezultatem projektu PREVENTOMICS jest nowatorski system rekomendacji, który można wykorzystać w szerokiej gamie zastosowań lub modeli biznesowych. W ramach projektu PREVENTOMIC oceniane są trzy różne zastosowania systemu:

1. Personalizacja tygodniowych jadłospisów dostarczanych do domu (catering).
2. Adaptacja profesjonalnych narzędzi dla dietetyków i dietetyków (zaawansowane narzędzia dla pracowników służby zdrowia).
3. Spersonalizowane zakupy w supermarkecie (detaliści).

W ramach projektu PREVENTOMICS, UTNS Eurecat w Reus koncentruje się na spersonalizowanych doświadczeniach zakupowych wraz z supermarketami ALDI i przeprowadzi badanie z klinicznie zdrowymi dorosłymi oraz przy użyciu dedykowanej mikrostrony ALDI w celu oceny aplikacji numer 3.

Mikrowitryna ALDI korzysta ze spersonalizowanych rekomendacji generowanych przez system rekomendacji, aby zapewnić każdemu użytkownikowi najodpowiedniejsze zalecenia dotyczące zmian żywieniowych i behawioralnych w oparciu o indywidualne potrzeby, styl życia i preferencje oraz personalizację zakupów w supermarkecie internetowym ALDI.

Co ważne, mimo że proponowane wykorzystanie takiego workflow mogłoby być demonstracją spersonalizowanych zakupów online, pilotaż przeprowadzony w Reus nie wspiera handlu. Dlatego użytkownicy będą korzystać z mikrowitryny ALDI do generowania listy zakupów poruszającej się po spersonalizowanym katalogu ALDI, ale mogą robić zakupy u dowolnego sprzedawcy innego niż ALDI.

Poprawa nawyków żywieniowych będzie opierać się na przestrzeganiu diety śródziemnomorskiej jako odniesienia, gdyż dieta ta uznawana jest za jeden złoty standard.

Hipotezą niniejszego badania jest to, że wyposażenie konsumentów w narzędzia, które dostosowują zalecenia żywieniowe do stanu metabolicznego, stylu życia i preferencji żywieniowych jednostki poprzez wykorzystanie systemu rekomendacyjnego opracowanego w ramach projektu PREVENTOMICS, z zastosowaniem programów zmiany zachowań lub bez nich, będzie promować korzystne i trwałe zmiany w osobistych zachowaniach żywieniowych i wyborach żywności w supermarkecie, promowanie diety śródziemnomorskiej i korzystny wpływ na stan zdrowia jednostek.

Głównym celem niniejszego badania jest ocena zasadności spersonalizowanych porad żywieniowych generowanych przez system rekomendacyjny i ich połączenia z interwencją zmiany zachowań, w celu poprawy nawyków żywieniowych osób w porównaniu ze standardowymi i ogólnymi poradami żywieniowymi, mierzonymi poprzez przestrzeganie dieta śródziemnomorska i dostarczane za pośrednictwem strony internetowej sprzedawcy (mikrowitryna ALDI).

Celami drugorzędnymi są ocena skutków korzystania ze spersonalizowanych porad żywieniowych dostarczanych przez PREVENTOMICS za pośrednictwem strony internetowej sprzedawcy na:

• Pomiary antropometryczne.
• Ciśnienie krwi.
• Profil metaboliczny.

Po wizycie selekcyjnej (V0), podczas pierwszej wizyty (V1), 180 uczestników dostarczy próbki moczu, kału i śliny oraz wypełni różne kwestionariusze (jakość życia, zachowanie, częstotliwość spożywania pokarmów i aktywność fizyczna) z pomocą dietetyków. Dodatkowo uczestnicy zostaną losowo podzieleni na trzy grupy po 60 uczestników, którzy otrzymają: 1) spersonalizowane porady żywieniowe; 2) spersonalizowane porady dotyczące odżywiania i zmiany zachowań; lub 3) ogólne, niespersonalizowane porady żywieniowe. Na podstawie próbek dostarczonych podczas pierwszej wizyty zostanie przeprowadzona pełna analiza statusu metabolicznego i genetycznego każdego uczestnika, która zostanie wykorzystana, aby mniej więcej po miesiącu uczestnik zaczął korzystać ze środowiska cyfrowego do generowania listy zakupów . Użytkownicy będą postępować zgodnie z poradami żywieniowymi, które im odpowiadają, zgodnie z przypisaną grupą i poprzez system PREVENTOMICS przez 4 miesiące. Po 4 miesiącach uczestnicy odbędą ostatnią wizytę studyjną (V2), podczas której powtórzą ten sam proces opisany dla pierwszej wizyty, aby ocenić efekty interwencji.

W trakcie badania odbędą się 3 wizyty:

• Jedna wizyta selekcyjna (V0; tydzień 1) w celu sprawdzenia kryteriów włączenia/wyłączenia do badania i dostarczenia niezbędnego materiału do pobrania próbek kału i moczu oraz trzydniowego zapisu diety.
• Wizyta rozpoczynająca badanie (V1; tydzień 2), podczas której uczestnik przyniesie próbki biologiczne, wypełni kwestionariusze i trzydniowy dziennik diety, zostanie pobrana krew i pobrana próbka śliny oraz zostanie objęty jednym z trzy grupy studyjne.
• Wizyta podsumowująca badanie (V2; tydzień 25), podczas której uczestnik przyniesie próbki biologiczne, zostanie pobrana krew oraz wypełni kwestionariusze i trzydniowy dziennik żywieniowy.

Co miesiąc, z wyjątkiem ostatniego miesiąca badania, uczestnik będzie kontaktowany telefonicznie. W ostatniej z nich odbędzie się bezpośrednia wizyta kontrolna, podczas której wolontariusze otrzymają materiały do ​​pobrania próbek biologicznych oraz trzydniowy zapis diety na wizytę V2. Ponadto uczestnicy otrzymają spersonalizowane wsparcie telefoniczne i e-mailowe w przypadku jakichkolwiek pytań lub problemów, które mogą pojawić się podczas badania.