Andy Sacks / Getty Images
Vigtigste takeaways
- For at mindske antallet af allergener i fødevarer som hvede og jordnødder ændrer forskere genetisk den genetiske kode, der skaber allergifremkaldende proteiner.
- Processen involverer stripping af allergifremkaldende proteiner som dem, der indeholder gluten i hvede.
- CRISPR-teknologi giver forskere mulighed for at eliminere allergener ved at ændre plantens genetiske kode.
I USA har en ud af 10 voksne og en ud af 13 børn fødevareallergi, og antallet stiger kun. Kaldet "de store otte", en gruppe planter inklusive hvede, jordnødder og sojabønner forårsager 90% af fødevareallergi, ifølge US Department of Agriculture (USDA).
For at afhjælpe problemet går forskerne til kilden ved genetisk at modificere planter for at producere færre allergener.Sachin Rustgi, ph.d., adjunkt i molekylær avl ved Clemson University i South Carolina, arbejder på at reducere glutenindholdet i hvede for at gøre det mere spiseligt for mennesker med cøliaki og glutenfølsomhed. Han præsenterede sit teams forskning på 2020 ASA-CSSA-SSSA årsmøde i november.
Rustgi voksede op i Indien og minder om folk i sit samfund, der oplever "sommerdiarré" i de varmere måneder, hvor folk ofte spiser hvedebrød snarere end majsbaseret brød. Det var først for nylig, at eksperter begyndte at tilskrive fænomenet til udbredt cøliaki og glutenfølsomhed. Han håber, at folk ved at skabe allergivenlige hvedesorter har råd til at forbruge hvedeprodukter uden behov for dyre lægemidler.
"Hvis vi kan forbedre maden, og det vil hjælpe med at reducere en slags lidelse, det er, tror jeg, en nem løsning snarere end faktisk at finde medicin eller noget lignende, fordi det svarer til leveomkostningerne," fortæller Rustgi Verywell. .
Hortense Dodo, ph.d., grundlægger og chefforsker hos IngateyGen, et fødevareteknisk firma med base i North Carolina, har arbejdet i årtier med at designe en allergivenlig jordnødd. Hun siger, at hun erkender, at mennesker med jordnødeallergi lever et "meget stressende liv", og håber, at hendes arbejde kan afhjælpe nogle af de udfordringer, der er forbundet med fødevareallergi.
”Vi vil sikre os, at vi kommer med helt nye løsninger til at lette spændingen, den frygtelige frygt og følelser for familierne, når de har et barn, der er allergisk over for jordnødder,” fortæller Dodo Verywell.
Hvad det betyder for dig
Forskere har med succes oprettet adskillige allergenfrie afgrøder, der viser sig at være sikre til forbrug. Disse afgrøder skal dog gennemgå lange godkendelsesprocesser fra regulerende organer og vise sig at være levedygtige på kommercielle markeder. Eksperter siger, at når allergenfrie fødevarer bliver kommercielt tilgængelige, vil det være vigtigt, at de er korrekt mærket, så forbrugerne kan forstå produktet.
Udvikling af et sikrere anlæg
Når nogen er intolerante over for mad som en jordnød, siger folk ofte, at de simpelthen har en "jordnødeallergi." Denne ufølsomhed, siger Dodo, kan imidlertid tilskrives et eller flere allergifremkaldende proteiner i planten. Jordnødder har for eksempel 16 proteiner, der viser sig at forårsage allergiske reaktioner.
I sit forsøg på at udvikle en allergivenlig jordnøddeplante brugte Dodos forskerteam en genredigeringsteknik til at fjerne de største allergener, selvom der stadig er nogle mindre allergener.
”Vi startede vores arbejde med fokus på det største allergen,” siger Dodo. "Vi har den jordnøddeplante, der er betydeligt lavere i den samlede allergifremkaldende virkning."
Tidlige bestræbelser på at genetisk modificere allergifremkaldende afgrøder anvendte en teknologi kaldet RNA Interference (RNAi). Denne teknik kræver, at forskere splejser et fremmed stykke RNA - for eksempel fra en anden plante - i den genetiske kode, de prøver at ændre. Rustgi siger, at hans team brugte RNAi til at målrette og fjerne et gen, der fungerede som en "master regulator" for glutenproteinerne, der forårsager allergiske reaktioner.
Derefter, i 2012, viste forskere, at et værktøj kaldet CRISPR-Cas9, kendt som CRISPR, kunne bruges til at skære en del af DNA og ændre koden i det afsnit. CRISPR giver forskere mulighed for at lokalisere nøjagtigt hvilke dele af den genetiske kode de ønsker at ændre sig og kan gøre det uden at indføre RNA fra et fremmedlegeme.
"CRISPR introducerede alternative versioner af generne, så du faktisk kan skabe en punktmutation," siger Rustgi. "Det betyder, at du ikke introducerer, du ændrer bare det, der er naturligt."
Planter, der er redigeret ved hjælp af CRISPR, kan også godkendes hurtigere end dem, der bruger ældre RNAi-teknologi. "[CRISPR] er en mere kraftfuld og mere præcis teknologi," siger Dodo. "Med hensyn til regulering er det meget nemmere at få dit produkt til markedet i USA."
Appellerer til forbrugeren
For afgrødeforskere er forskellen mellem genetisk modificerede organismer (GMO), der bruger importeret genetisk information, og dem, hvori eksisterende gener ændres, vigtig for at overbevise forbrugerne om, at modificeret mad er sikker. Ifølge en afstemning fra 2016 fra Pew Research Center sagde 39% af respondenterne, at genetisk modificerede fødevarer er dårligere for ens helbred, og kun 10% siger, at sådanne fødevarer er bedre for ens helbred.
Rustgi siger, at selvom der er mange mennesker med glutenfølsomhed i USA, der er villige til at prøve GMO-hvede, kan forbrugere i mange lande rundt om i verden, især dem med lavere læsefærdigheder, være skeptiske over for genetisk modificerede fødevarer. Fordi der eksporteres så meget amerikansk dyrket hvede, siger Rustgi, at antiallergen hvede endnu ikke har vist sig at være kommercielt levedygtig.
”Vi ønsker ikke at bringe vores eksport i fare ved faktisk at have noget, som de mennesker, der importerer fra os, ikke kan lide at se,” siger Rustgi. ”Da vi vil se, at flere mennesker bliver læse- og skrivefærdige i de lande, som vi eksporterer til, vil vi se denne ændring.”
Der er endnu ingen genetisk modificerede hvedeprodukter på markedet. At få godkendelse fra Food and Drug Administration (FDA) og USDA kan være en lang og dyr proces, og nogle forbrugere kan have den misforståelse, at GMO-hvede faktisk øger glutenfølsomheden.
Hvordan allergivenlige afgrøder måler sig
Forskning viser, at kilder til kostfibre er vigtige for at opbygge og vedligeholde et stærkt tarmmikrobiom. Gunstige bakterier og andre arter i tarmen lever af præbiotika som fiber i hvede.
Rustgi siger, at ved at fjerne gluten fra hveden mister planten ringe eller ingen næringsværdi. Gluten er dog afgørende for at skabe strukturen og den sejhed, der er karakteristisk for mange bagværk.
Gluten består af tre slags allergenproteiner. Den, der er vigtigst til bagning, kaldet højmolekylært glutenin, menes at være generelt sikker for mennesker med cøliaki og glutenfølsomhed. Ved at fjerne de største allergener, men holde de højmolekylære gluteniner i melet, fandt Rustgis team, at allergivenlige mel gav lignende resultater som ikke-modificeret hvedemel.
”Det kan bages til et rimeligt kvalitetsbrød - bedre end noget, der produceres af ris,” siger han.
Efter tre års feltprøvning siger Dodo, at de allergenreducerede jordnødder ikke viste nogen signifikant forskel i smag eller vækst sammenlignet med kommercielle jordnødder.
Rustgi og Dodo understreger, at når antiallergenfødevareprodukter kommer til forbrugermarkederne, vil det være vigtigt at mærke tydeligt. I stedet for blot at hævde, at en række hvede eller jordnødder er allergenfrie, ville det være vildledende, siger Rustgi, da folk har brug for at vide nøjagtigt, hvilke proteiner madvarerne indeholder, og hvilke der mangler.
Begge forskere siger, at de håber at fortsætte med at udvikle planter, der er så tæt på allergenfri som muligt.
"Forskellige grupper eller forskellige laboratorier bruger forskellige værktøjer eller forskellige teknologier," siger Dodo. "Men jeg tror generelt, at alle er bekymrede for at bringe løsningen på problemet med allergier."
