Ce nouveau code-barres ADN, qui identifie tous les aliments végétaux qu'une personne a mangés, a des implications considérables pour les essais cliniques, les études nutritionnelles et les diagnostics. Cette nouvelle technologie, développée à l’Université Duke (Caroline du Nord) et documentée dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS), va en effet permettre de réduire les biais liés aux données autodéclarées utilisées dans la majorité des études nutritionnelles.
Ce que les participants des études déclarent avoir mangé et ce qu'ils ont réellement mangé sont souvent 2 listes d'aliments très différentes. La nouvelle technique qui, en substance,
identifie la matière végétale dans la matière fécale,
en révélant « la vérité », élimine ce biais.
Ces experts en génétique moléculaire et en microbiologie de la Duke School of Medicine s’appuient sur de précédentes études ayant comparé l'ADN trouvé dans les matières fécales avec les régimes alimentaires signalés pour identifier et développer des signatures génétiques pour les aliments à base de plantes.
« Ces signatures permettent de « revenir en arrière » et de détecter quels aliments ont été consommés », explique l’un des auteurs, Brianna Petrone, chercheur à la Duke.
Le marqueur est une région d'ADN que les plantes utilisent pour alimenter les chloroplastes,
l'organite qui convertit la lumière du soleil en sucres. Chaque plante possède cette région génomique, appelée trnL-P6, mais elle varie légèrement d'une espèce à l'autre. Ici, l’équipe s’appuie sur une base de données de référence de plantes alimentaires qui contient des marqueurs pour 468 espèces couramment consommées.
L'étude : à l’aide d’une série d'expériences, les chercheurs testent ce marqueur sur plus de 1.000 échantillons fécaux de 324 participants. Une vingtaine de participants avaient des enregistrements très précis de leur alimentation. Les résultats sont ensuite répliqués sur plusieurs cohortes :
- le code-barres obtenu permet de distinguer 83 % de toutes les principales familles de végétaux ;
- précisément, la technologie permet d’identifier 111 marqueurs différents de 46 familles de plantes et 72 espèces dans l'alimentation ;
- des conclusions peuvent déjà être tirées en termes de variété alimentaire : celle-ci s’avère plus élevée, sans surprise, avec des revenus également plus élevés ou moins élevée, sans surprise non plus chez les adolescents plus âgés, qui prennent de moins en moins souvent leurs repas en famille ; le marqueur est donc défini par l’équipe comme un proxy fiable de la diversité alimentaire, un facteur associé à différentes caractéristiques de santé, dont la santé cardiaque ;
- le code-barre s’avère non seulement capable d’identifier les aliments végétaux mais aussi identifier les quantités relatives consommées pour chaque type de plantes : « Lorsque de grandes portions de céréales ou de baies sont consommées, nous retrouvons bien des niveaux plus élevés de ces marqueurs dans les selles » ;
Ainsi, ces marqueurs d'ADN peuvent indiquer non seulement ce qui a été consommé, mais aussi les quantités consommées de chaque espèce végétale.
L’équipe travaille actuellement à élargir la technologie à d’autres aliments consommés dans le monde, dont, par exemple, le millet perlé et les noix de pili ! L’étape suivante sera de l’élargir aux aliments animaux, « la technologie en étant également capable et le rapport relatif entre l'apport végétal et animal étant l'un des facteurs nutritionnels les plus importants ».
« Nous avons toujours été limités dans la façon dont nous pouvons suivre notre alimentation, optimiser la recherche nutritionnelle pour améliorer notre propre santé. Nous pouvons désormais utiliser la génomique recueillir des données fiables sur ce que nous mangeons ».
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences 27 June, 2023 DOI: 10.1073/pnas.2304441120 Diversity of Plant DNA in Stool is Linked to Dietary Quality, Age and Household Income
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