Andy Sacks / Getty Images
Βασικές επιλογές
- Για να μειώσουν τον αριθμό των αλλεργιογόνων σε τρόφιμα όπως το σιτάρι και τα φιστίκια, οι επιστήμονες τροποποιούν γενετικά τον γενετικό κώδικα που δημιουργεί αλλεργιογόνες πρωτεΐνες.
- Η διαδικασία περιλαμβάνει απογύμνωση αλλεργιογόνων πρωτεϊνών όπως αυτές που περιέχουν γλουτένη στο σιτάρι.
- Η τεχνολογία CRISPR επιτρέπει στους επιστήμονες να εξαλείψουν τα αλλεργιογόνα αλλάζοντας τον γενετικό κώδικα του φυτού.
Στις ΗΠΑ, ένας στους 10 ενήλικες και ένα στα 13 παιδιά έχει τροφικές αλλεργίες και ο αριθμός τους αυξάνεται μόνο. Ονομάζεται «ο μεγάλος οκτώ», μια ομάδα φυτών όπως το σιτάρι, τα φιστίκια και η σόγια προκαλούν το 90% των τροφικών αλλεργιών, σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ (USDA).
Για την ανακούφιση του προβλήματος, οι επιστήμονες πηγαίνουν στην πηγή τροποποιώντας γενετικά τα φυτά για να παράγουν λιγότερα αλλεργιογόνα.Ο Sachin Rustgi, PhD, επίκουρος καθηγητής μοριακής αναπαραγωγής στο Πανεπιστήμιο Clemson της Νότιας Καρολίνας, εργάζεται για να μειώσει την περιεκτικότητα του σιταριού στη γλουτένη για να το κάνει πιο βρώσιμο για άτομα με κοιλιοκάκη και ευαισθησίες στη γλουτένη. Παρουσίασε την έρευνα της ομάδας του στην ετήσια συνάντηση ASA-CSSA-SSSA 2020 το Νοέμβριο.
Μεγαλώνοντας στην Ινδία, ο Rustgi θυμάται τους ανθρώπους στην κοινότητά του που βιώνουν «καλοκαιρινή διάρροια» τους θερμότερους μήνες, όταν οι άνθρωποι τρώνε συχνά ψωμί σίτου αντί για ψωμί με βάση το καλαμπόκι. Μόλις πρόσφατα οι ειδικοί άρχισαν να αποδίδουν το φαινόμενο σε εκτεταμένη κοιλιοκάκη και ευαισθησία στη γλουτένη. Ελπίζει ότι δημιουργώντας υποαλλεργικές ποικιλίες σίτου, οι άνθρωποι μπορούν να καταναλώνουν προϊόντα σιταριού χωρίς την ανάγκη δαπανηρών φαρμάκων.
«Αν μπορούμε να βελτιώσουμε το φαγητό και αυτό θα συμβάλει στη μείωση κάποιου είδους ασθένειας που, νομίζω, είναι μια εύκολη λύση αντί να βρούμε πραγματικά φάρμακα ή κάτι τέτοιο, διότι αυτό αυξάνει το κόστος ζωής», λέει ο Rustgi. .
Ο Hortense Dodo, PhD, ιδρυτής και επικεφαλής επιστήμονας στο IngateyGen, μια εταιρεία τεχνολογίας τροφίμων που εδρεύει στη Βόρεια Καρολίνα, εργάζεται εδώ και δεκαετίες για να σχεδιάσει ένα υποαλλεργικό φυστίκι. Λέει ότι αναγνωρίζει ότι τα άτομα με αλλεργίες στα φιστίκια ζουν μια «πολύ αγχωτική ζωή» και ελπίζει ότι η δουλειά της μπορεί να ανακουφίσει μερικές από τις προκλήσεις που σχετίζονται με τις τροφικές αλλεργίες.
«Θέλουμε να βεβαιωθούμε ότι θα βρούμε ολοκαίνουργιες λύσεις για να μειώσουμε την ένταση, τον φοβερό φόβο και το συναίσθημα για τις οικογένειες όταν έχουν ένα παιδί αλλεργικό στα φιστίκια», λέει ο Ντόντο στην Verywell.
Τι σημαίνει αυτό για εσάς
Οι ερευνητές δημιούργησαν με επιτυχία αρκετές καλλιέργειες χωρίς αλλεργιογόνα που αποδεικνύεται ότι είναι ασφαλείς για κατανάλωση. Ωστόσο, αυτές οι καλλιέργειες πρέπει να περάσουν από μακροχρόνιες διαδικασίες έγκρισης από ρυθμιστικούς οργανισμούς και να αποδειχθούν βιώσιμες στις εμπορικές αγορές. Οι ειδικοί λένε ότι όταν τα τρόφιμα χωρίς αλλεργιογόνα διατίθενται στο εμπόριο, θα είναι σημαντικό να επισημαίνονται σωστά, ώστε οι καταναλωτές να μπορούν να κατανοήσουν το προϊόν.
Μηχανική ασφαλέστερης εγκατάστασης
Όταν κάποιος έχει δυσανεξία στα τρόφιμα όπως το φυστίκι, οι άνθρωποι συχνά λένε ότι έχουν απλώς «αλλεργία στα φυστίκια». Ωστόσο, αυτή η ευαισθησία, λέει ο Dodo, μπορεί να αποδοθεί σε μία ή περισσότερες αλλεργιογόνες πρωτεΐνες στο φυτό. Τα φιστίκια, για παράδειγμα, έχουν 16 πρωτεΐνες που αποδεικνύουν ότι προκαλούν αλλεργικές αντιδράσεις.
Στην προσπάθειά της να αναπτύξει ένα υποαλλεργικό φυτό φυστικιών, η ερευνητική ομάδα του Dodo χρησιμοποίησε μια τεχνική επεξεργασίας γονιδίων για την απομάκρυνση των κυριότερων αλλεργιογόνων, αν και παραμένουν ορισμένα δευτερεύοντα αλλεργιογόνα.
«Ξεκινήσαμε τη δουλειά μας εστιάζοντας στο κύριο αλλεργιογόνο», λέει ο Dodo. «Έχουμε το φυτό φυστικιών που είναι σημαντικά χαμηλότερο στη συνολική αλλεργιογένεση.»
Οι πρώτες προσπάθειες για γενετική τροποποίηση αλλεργιογόνων καλλιεργειών χρησιμοποίησαν μια τεχνολογία που ονομάζεται RNA Interference (RNAi). Αυτή η τεχνική απαιτεί από τους επιστήμονες να συνδέσουν ένα ξένο κομμάτι RNA - από ένα άλλο φυτό, για παράδειγμα - στον γενετικό κώδικα που προσπαθούν να τροποποιήσουν. Ο Rustgi λέει ότι η ομάδα του χρησιμοποίησε RNAi για να στοχεύσει και να αφαιρέσει ένα γονίδιο που ενεργούσε ως «κύριος ρυθμιστής» για τις πρωτεΐνες γλουτένης που προκαλούν αλλεργικές αντιδράσεις.
Στη συνέχεια, το 2012, οι ερευνητές έδειξαν ότι ένα εργαλείο που ονομάζεται CRISPR-Cas9, γνωστό ως CRISPR, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να αποσπάσει ένα τμήμα του DNA και να αλλάξει τον κώδικα σε αυτήν την ενότητα. Το CRISPR επιτρέπει στους επιστήμονες να εντοπίσουν ακριβώς ποια μέρη του γενετικού κώδικα θέλουν να αλλάξουν και μπορούν να το κάνουν χωρίς να εισάγουν RNA από ξένο σώμα.
«Το CRISPR εισήγαγε εναλλακτικές εκδόσεις των γονιδίων, ώστε να μπορείτε πραγματικά να δημιουργήσετε μια σημειακή μετάλλαξη», λέει ο Rustgi. "Αυτό σημαίνει ότι δεν παρουσιάζεις, αλλάζεις απλώς αυτό που υπάρχει φυσικά."
Τα φυτά που επεξεργάζονται χρησιμοποιώντας CRISPR μπορεί επίσης να εγκριθούν γρηγορότερα από εκείνα που χρησιμοποιούν παλαιότερη τεχνολογία RNAi. «Το [CRISPR] είναι μια πιο ισχυρή, ακριβέστερη τεχνολογία», λέει ο Dodo. «Όσον αφορά τη ρύθμιση, είναι πολύ πιο εύκολο να φέρετε το προϊόν σας στην αγορά στις ΗΠΑ».
Προσφυγή στον καταναλωτή
Για τους επιστήμονες των καλλιεργειών, η διάκριση μεταξύ γενετικώς τροποποιημένων οργανισμών (ΓΤΟ) που χρησιμοποιούν εισαγόμενες γενετικές πληροφορίες και εκείνων στις οποίες τα υπάρχοντα γονίδια αλλάζουν είναι σημαντική για να πείσει τους καταναλωτές ότι η τροποποιημένη τροφή είναι ασφαλής. Σύμφωνα με δημοσκόπηση του Pew Research Center του 2016, το 39% των ερωτηθέντων δήλωσε ότι τα γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα είναι χειρότερα για την υγεία κάποιου και μόνο το 10% δηλώνει ότι αυτά τα τρόφιμα είναι καλύτερα για την υγεία κάποιου.
Ο Rustgi λέει ότι παρόλο που υπάρχουν πολλοί άνθρωποι με ευαισθησίες στη γλουτένη στις ΗΠΑ που είναι πρόθυμοι να δοκιμάσουν ΓΤΟ σιτάρι, οι καταναλωτές σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο, ειδικά εκείνοι με χαμηλότερα ποσοστά αλφαβητισμού, μπορεί να είναι σκεπτικοί για τα γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα. Επειδή εξάγεται τόσο πολύ αμερικανικό σιτάρι, ο Rustgi λέει ότι το αντι-αλλεργιογόνο σιτάρι δεν έχει ακόμη αποδειχθεί ότι είναι εμπορικά βιώσιμο.
«Δεν θέλουμε να θέσουμε σε κίνδυνο την εξαγωγή μας έχοντας πραγματικά κάτι που οι άνθρωποι που εισάγουν από εμάς δεν τους αρέσει να βλέπουν», λέει ο Rustgi. «Καθώς θα δούμε περισσότερους ανθρώπους να είναι εγγράμματοι σε αυτές τις χώρες στις οποίες εξάγουμε, θα δούμε αυτήν την αλλαγή».
Δεν υπάρχουν ακόμη γενετικά τροποποιημένα προϊόντα σιταριού στην αγορά. Η απόκτηση έγκρισης από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) και το USDA μπορεί να είναι μια μακρά και δαπανηρή διαδικασία και ορισμένοι καταναλωτές μπορεί να έχουν την εσφαλμένη αντίληψη ότι το ΓΤΟ σιτάρι αυξάνει πραγματικά την ευαισθησία στη γλουτένη.
Πώς υποαλλεργικές καλλιέργειες μετριούνται
Η έρευνα δείχνει ότι οι πηγές διαιτητικών ινών είναι σημαντικές για την οικοδόμηση και διατήρηση ενός ισχυρού μικροβίου του εντέρου. Τα ωφέλιμα βακτήρια και άλλα είδη στο έντερο τροφοδοτούν πρεβιοτικά όπως οι ίνες στο σιτάρι.
Ο Rustgi λέει ότι αφαιρώντας τη γλουτένη από το σιτάρι, το φυτό χάνει λίγη έως καθόλου διατροφική αξία. Η γλουτένη, ωστόσο, είναι απαραίτητη για τη δημιουργία της δομής και του λαστιχένιου χαρακτηριστικού πολλών ψημένων προϊόντων.
Η γλουτένη αποτελείται από τρία είδη αλλεργιογόνων πρωτεϊνών. Αυτό που είναι πιο σημαντικό για το ψήσιμο, που ονομάζεται γλουτένη υψηλού μοριακού, θεωρείται γενικά ασφαλές για άτομα με ευαισθησίες σε κοιλιοκάκη και γλουτένη. Αφαιρώντας τα κύρια αλλεργιογόνα αλλά διατηρώντας τα υψηλά μόρια γλουτένες στο αλεύρι, η ομάδα του Rustgi διαπίστωσε ότι υποαλλεργικά Το αλεύρι παρήγαγε παρόμοια αποτελέσματα με το μη τροποποιημένο αλεύρι σίτου.
«Μπορεί να ψηθεί σε ένα λογικά ποιοτικό ψωμί - καλύτερα από κάτι που παράγεται από ρύζι», λέει.
Μετά από τρία χρόνια δοκιμών στο πεδίο, ο Dodo λέει ότι τα φιστίκια με μειωμένα αλλεργιογόνα δεν έδειξαν σημαντική διαφορά στη γεύση ή στην ανάπτυξη σε σύγκριση με τα φυστίκια του εμπορίου.
Οι Rustgi και Dodo τονίζουν ότι όταν τα προϊόντα διατροφής των αλλεργιογόνων φτάνουν στις καταναλωτικές αγορές, η σαφής επισήμανση θα είναι κρίσιμη. Αντί να ισχυριζόμαστε ότι μια ποικιλία σιταριού ή φυστικιών είναι απαλλαγμένη από αλλεργιογόνα θα ήταν παραπλανητική, λέει ο Rustgi, καθώς οι άνθρωποι πρέπει να γνωρίζουν ακριβώς ποιες πρωτεΐνες περιέχουν και ποιες λείπουν.
Και οι δύο ερευνητές λένε ότι ελπίζουν να συνεχίσουν να αναπτύσσουν φυτά που είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αλλεργιογόνα.
«Διαφορετικές ομάδες ή διαφορετικά εργαστήρια χρησιμοποιούν διαφορετικά εργαλεία ή διαφορετικές τεχνολογίες», λέει ο Ντόντο. «Αλλά νομίζω ότι γενικά όλοι ενδιαφέρονται για την επίλυση του προβλήματος των αλλεργιών».
