آندي ساكس / جيتي إيماجيس
الماخذ الرئيسية
- لتقليل عدد مسببات الحساسية في أطعمة مثل القمح والفول السوداني ، يقوم العلماء بتعديل الشفرة الوراثية التي تخلق بروتينات مسببة للحساسية وراثيًا.
- تتضمن العملية تجريد البروتينات المسببة للحساسية مثل تلك التي تحتوي على الغلوتين في القمح.
- تتيح تقنية كريسبر للعلماء التخلص من المواد المسببة للحساسية عن طريق تغيير الشفرة الوراثية للنبات.
في الولايات المتحدة ، يعاني واحد من كل 10 بالغين وواحد من كل 13 طفلًا من الحساسية تجاه الطعام ، وتتزايد الأعداد فقط. وتسبب مجموعة من النباتات التي يطلق عليها اسم "الثمانية الكبيرة" ، بما في ذلك القمح والفول السوداني وفول الصويا ، 90٪ من الحساسية الغذائية ، وفقًا لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA).
للتخفيف من حدة المشكلة ، يذهب العلماء إلى المصدر عن طريق تعديل النباتات وراثيًا لإنتاج عدد أقل من مسببات الحساسية.ساشين روستجي ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في التربية الجزيئية في جامعة كليمسون في ساوث كارولينا ، يعمل على تقليل محتوى الغلوتين في القمح لجعله صالحًا للأكل للأشخاص الذين يعانون من مرض الاضطرابات الهضمية وحساسية الغلوتين. قدم أبحاث فريقه في الاجتماع السنوي لعام 2020 ASA-CSSA-SSSA في نوفمبر.
يتذكر روستجي ، الذي نشأ في الهند ، الأشخاص في مجتمعه الذين عانوا من "الإسهال الصيفي" في الأشهر الأكثر دفئًا عندما يأكل الناس خبز القمح بدلاً من الخبز المصنوع من الذرة. ولم يبدأ الخبراء حتى وقت قريب في إرجاع هذه الظاهرة إلى انتشار مرض الاضطرابات الهضمية وحساسية الغلوتين. وهو يأمل أنه من خلال إنتاج أصناف من القمح لا تسبب الحساسية ، يمكن للناس أن يستهلكوا منتجات القمح دون الحاجة إلى أدوية باهظة الثمن.
"إذا تمكنا من تحسين الطعام وسيساعد ذلك في تقليل نوع من المرض الذي أعتقد أنه حل سهل بدلاً من العثور على الأدوية في الواقع أو شيء من هذا القبيل ، لأن ذلك يضيف إلى تكلفة المعيشة" ، كما يقول رستجي لريستويل .
يعمل Hortense Dodo ، دكتوراه ، مؤسس وكبير العلماء في IngateyGen ، وهي شركة تكنولوجيا غذائية مقرها في ولاية كارولينا الشمالية ، منذ عقود لتصميم فول سوداني مضاد للحساسية. وتقول إنها تدرك أن الأشخاص الذين يعانون من حساسية الفول السوداني يعيشون "حياة مرهقة للغاية" ، وتأمل أن يخفف عملها من بعض التحديات المرتبطة بالحساسية الغذائية.
"نريد أن نتأكد من أننا نتوصل إلى حلول جديدة تمامًا لتخفيف التوتر ، والخوف المروع والعاطفة للعائلات عندما يكون لديهم طفل يعاني من حساسية من الفول السوداني ،" قال دودو لريستويل.
ماذا يعني هذا بالنسبة لك
نجح الباحثون في إنشاء العديد من المحاصيل الخالية من مسببات الحساسية والتي ثبت أنها آمنة للاستهلاك. ومع ذلك ، يجب أن تخضع هذه المحاصيل لعمليات موافقة طويلة من قبل الهيئات التنظيمية وأن تثبت قدرتها على البقاء في الأسواق التجارية. يقول الخبراء أنه عندما تصبح الأطعمة الخالية من مسببات الحساسية متوفرة تجاريًا ، سيكون من المهم أن يتم تصنيفها بشكل صحيح حتى يتمكن المستهلكون من فهم المنتج.
هندسة مصنع أكثر أمانًا
عندما يكون شخص ما غير متسامح مع طعام مثل الفول السوداني ، غالبًا ما يقول الناس أنهم ببساطة يعانون من "حساسية الفول السوداني". ومع ذلك ، يقول دودو إن عدم الحساسية يمكن أن يعزى إلى واحد أو أكثر من البروتينات المسببة للحساسية في النبات. الفول السوداني ، على سبيل المثال ، يحتوي على 16 بروتينًا يُظهر أنها تسبب الحساسية.
في إطار جهوده لتطوير نبات الفول السوداني المضاد للحساسية ، استخدم فريق البحث التابع لشركة Dodo تقنية تعديل الجينات لإزالة المواد المسببة للحساسية الرئيسية ، على الرغم من بقاء بعض مسببات الحساسية البسيطة.
يقول دودو: "بدأنا عملنا بالتركيز على مسببات الحساسية الرئيسية". "لدينا نبات الفول السوداني منخفض بشكل ملحوظ في الحساسية بشكل عام."
استخدمت الجهود المبكرة لتعديل المحاصيل المسببة للحساسية وراثيًا تقنية تسمى تدخل RNA (RNAi). تتطلب هذه التقنية من العلماء لصق قطعة غريبة من الحمض النووي الريبي - من نبات آخر ، على سبيل المثال - في الشفرة الجينية التي يحاولون تعديلها. يقول رستجي إن فريقه استخدم RNAi لاستهداف وإزالة الجين الذي كان بمثابة "منظم رئيسي" لبروتينات الغلوتين التي تسبب ردود فعل تحسسية.
بعد ذلك ، في عام 2012 ، أظهر الباحثون أن أداة تسمى CRISPR-Cas9 ، والمعروفة باسم CRISPR ، يمكن استخدامها لقص جزء من الحمض النووي وتغيير الكود في هذا القسم. تتيح تقنية CRISPR للعلماء تحديد أجزاء الشفرة الجينية بدقة. إنهم يرغبون في التغيير ويمكنهم القيام بذلك دون إدخال الحمض النووي الريبي من جسم غريب.
يقول روستجي: "قدمت كريسبر نسخًا بديلة من الجينات بحيث يمكنك في الواقع إنشاء طفرة نقطية". "هذا يعني أنك لا تقدم ، أنت فقط تغير ما هو موجود بشكل طبيعي."
يمكن أيضًا الموافقة على النباتات التي تم تحريرها باستخدام تقنية CRISPR بشكل أسرع من تلك التي تستخدم تقنية RNAi الأقدم. يقول دودو: "تعد [كريسبر] تقنية أكثر قوة ودقة. من حيث التنظيم ، من الأسهل بكثير طرح منتجك في السوق في الولايات المتحدة"
مناشدة المستهلك
بالنسبة لعلماء المحاصيل ، يعد التمييز بين الكائنات المعدلة وراثيًا (GMO) التي تستخدم المعلومات الوراثية المستوردة وتلك التي يتم فيها تغيير الجينات الحالية أمرًا مهمًا لإقناع المستهلكين بأن الأغذية المعدلة آمنة. وفقًا لاستطلاع أجراه مركز بيو للأبحاث عام 2016 ، قال 39٪ من المشاركين أن الأطعمة المعدلة وراثيًا هي أسوأ بالنسبة لصحة الفرد ، و 10٪ فقط قالوا إن مثل هذه الأطعمة أفضل لصحة الفرد.
يقول روستجي إنه على الرغم من وجود العديد من الأشخاص الذين يعانون من حساسية الغلوتين في الولايات المتحدة ممن يرغبون في تجربة القمح المعدّل وراثيًا ، إلا أن المستهلكين في العديد من البلدان حول العالم ، وخاصة تلك التي لديها معدلات معرفة أقل بالقراءة والكتابة ، قد يشككون في الأطعمة المعدلة وراثيًا نظرًا لتصدير الكثير من القمح الأمريكي المزروع ، يقول رستجي إن القمح المضاد للحساسية لم يثبت بعد أنه قابل للتطبيق تجاريًا.
يقول روستجي: "لا نريد تعريض صادراتنا للخطر من خلال امتلاك شيء لا يحب الأشخاص الذين يستوردونه منا رؤيته". "كما سنرى المزيد من الناس يعرفون القراءة والكتابة في تلك البلدان التي نصدر إليها ، سنرى هذا التغيير."
لا توجد منتجات قمح معدل وراثيا في السوق حتى الآن. يمكن أن يكون الحصول على موافقة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) ووزارة الزراعة الأمريكية عملية طويلة ومكلفة وقد يكون لدى بعض المستهلكين تصور خاطئ بأن القمح المعدّل وراثيًا يزيد بالفعل من حساسية الغلوتين.
كيف تقاس المحاصيل هيبوالرجينيك
تشير الأبحاث إلى أن مصادر الألياف الغذائية مهمة لبناء ميكروبيوم الأمعاء القوي والحفاظ عليه. تتغذى البكتيريا المفيدة والأنواع الأخرى في الأمعاء على البريبايوتكس مثل الألياف الموجودة في القمح.
يقول رستجي إنه من خلال تجريد القمح من الغلوتين ، فإن النبات يفقد القليل من القيمة الغذائية أو لا يفقد أي قيمة. ومع ذلك ، يعد الغلوتين ضروريًا لإنشاء البنية والمضغ الذي يميز العديد من السلع المخبوزة.
يتكون الغلوتين من ثلاثة أنواع من البروتينات المسببة للحساسية. يُعتقد أن العنصر الأكثر أهمية للخبز ، والذي يُسمى الغلوتينين الجزيئي العالي ، آمن بشكل عام للأشخاص الذين يعانون من حساسية تجاه الاضطرابات الهضمية والغلوتين. ومن خلال إزالة المواد المسببة للحساسية الرئيسية مع الحفاظ على نسبة الغلوتينين عالية الجزيء في الدقيق ، وجد فريق روستجي أن مادة مضادة للحساسية أنتج الدقيق نتائج مماثلة لدقيق القمح غير المعدل.
"يمكن أن يخبز في خبز عالي الجودة - أفضل من أي شيء يتم إنتاجه من الأرز" ، كما يقول.
بعد ثلاث سنوات من الاختبار الميداني ، يقول دودو إن الفول السوداني المخفض لمسببات الحساسية لم يظهر فرقًا كبيرًا في المذاق أو في النمو مقارنة بالفول السوداني التجاري.
يؤكد روستجي ودودو أنه عندما تصل المنتجات الغذائية المضادة للحساسية إلى الأسواق الاستهلاكية ، فإن وضع العلامات الواضحة سيكون أمرًا بالغ الأهمية. يقول رستجي إنه بدلاً من مجرد الادعاء بأن مجموعة متنوعة من القمح أو الفول السوداني خالية من مسببات الحساسية ، فإن ذلك سيكون مضللاً ، حيث يحتاج الناس إلى معرفة البروتينات التي تحتوي عليها الأطعمة والمفقودة بالضبط.
يقول الباحثان إنهما يأملان في مواصلة تطوير نباتات قريبة من المواد المسببة للحساسية قدر الإمكان.
يقول دودو: "تستخدم مجموعات مختلفة أو مختبرات مختلفة أدوات مختلفة أو تقنيات مختلفة. لكنني أعتقد عمومًا أن الجميع قلقون بشأن إيجاد حل لمشكلة الحساسية".
