Dietary biomarkers 2.0: from potential towards implementation

Research Project, 2019 – 2021

Kostbiomarkörer kan användas för objektiv spegling av matintag, oberoende av självrapportering som är behäftad med stora mätfel. Användning av kostbiomarkörer som ett komplement till metoder baserade på självrapportering kan ge säkrare besked om samband mellan mat och hälsa och forskning har visat att de få existerande biomarkörerna som också har validerats kan användas för en förbättrad mätning av kostintag. Dock har biomarkörer för viktiga livsmedel som är vanliga i västerländsk kost fram till nyligen saknats. Under de senaste 10 åren har forskning för att upptäcka nya biomarkörer formligen exploderat. Denna utveckling har möjliggjorts genom en snabb utveckling av s.k. metabolomik, dvs tekniker för samtidig analys av ett stort antal små molekyler inom ett brett spektrum av biologiska prover (tex blod, urin och avföring). Denna teknik har använts för att försöka identifiera specifika biomarkörer för olika livsmedel och har resulterat i att en rad nya biomarkörkandidater upptäckts. Hittills har dock mycket få studier ägnats åt att a) validera dessa nya biomarkörkandidater i olika populationer, eller b) utveckla metoder som möjliggör samtidig analys av flera biomarkörer för att fånga komplexiteten hos hela kostprofiler istället för att bara återspegla enskilda livsmedel i prover. Storskalig användning försvåras dessutom av att enkla provtagningstekniker som lätt kan appliceras utanför kliniska-/forskningsinrättningar, såsom torkade blodfläckar och urin-"stickor", ännu inte utvärderats för kostbiomarkörer. Sådan provtagning har stor potential för bred, omfattande tillämpning av kostbiomarkörer bortom enskilda forskningslaboratorier. För att överbrygga dessa luckor kommer vi i detta projekt att samla en kritisk massa med stark och komplementär kompetens kring kostbiomarkörer, bioanalys och statistik för att utveckla en snabb multi-metod för analys av biomarkörer som speglar minst 10 vanliga livsmedel som visat sig har stor betydelse för hälsa i olika studier. För att testa biomarkörkandidaternas dos-responssamband kommer metoden att appliceras i en interventionsstudie, där livsmedel kommer att varieras under kontrollerade former inom normalt intagsspan. Biomarkörer analyseras i blodplasma, torkade blodfläckar, urin och avföring för att fastställa dosrespons i dessa olika matriser. I en andra studie kommer vi att validera dessa biomarkörer under normala, fria levnadsbetingelser genom att undersöka hur biomarkörerna korrelerar med noggrant registrerade kostintag hos en grupp män och kvinnor. Genom att ta upprepade prover med 3-4 månaders mellanrum kan vi också bedöma biomarkörernas reproducerbarhet. Vi kommer i denna studie också att testa användbarheten av "spot-prover" för blod, urin och avföring under normala, fria levnadsbetingelser om de visat sig fungera väl i den första studien. Vi kommer också att för första gången undersöka om celler på kindens insida (buccala celler) kan användas för biomarkörsmätning. Fördelen är att dessa celler lätt kan samlas in och att de har stor potential att bättre återspegla regelbundet kostintag över längre tid. Utvecklingen av en snabb, effektiv och robust metod som täcker ett brett spektrum av kostbiomarkörer i kombination med valideringsstudier utgör viktiga steg mot bredare tillämpning av kostbiomarkörer bortom kliniska försökslaboratorier. Detta projekt kan bana väg för användning av kostbiomarkörer som verktyg i precisionsnutrition för att guida individer mot optimal kost såväl som i högkvalitativ nutritionsforskning för att stärka kopplingar mellan kost och hälsa.