Tehnologia CRISPR este promovată ca o modalitate de a elimina potențialul mortal al acestui aliment omniprezent, dar nu va fi ușor - dacă este posibil

arahide

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Eu și soțul meu am descoperit alergia la arahide a fiicei noastre în timp ce ne aflam în aer peste 35.000 de picioare peste Denver. Chiar dacă știam că este alergică la ouă, alergologul nostru ne-a spus că nu există niciun motiv să evităm alte alimente, așa că, cu o săptămână înainte, i-am dat un pic de unt de arahide și am scos la iveală ușoara erupție pe care a dezvoltat-o ​​până la eczeme . Când am început coborârea în Denver, i-am dat o mușcătură dintr-o bată de proteine ​​Aproximativ zece minute mai târziu a început să țipe. Fața ei devenea roz aprins.

A fost anafilaxie sau presiunea din urechi de la aterizare? La vremea aceea avea doar aproximativ un an, deci nu s-ar putea să o întrebăm. Soțul meu i-a dat împușcătura cu epinefrină și în câteva secunde a încetat să mai plângă și a fost perfect calmă. A fost ca magia, dar genul de magie care îți cere să mergi imediat la o cameră de urgență pentru observare. Totuși, epinefrina a funcționat. Din fericire, fiica noastră a fost bine.

Alergiile la arahide sunt una dintre cele mai înspăimântătoare alergii alimentare, deoarece răspunsul organismului poate fi atât mortal, cât și complet imprevizibil. Un istoric de reacții ușoare nu înseamnă că într-o zi nu veți mânca accidental o arahide și veți intra în șoc anafilactic. De asemenea, nu este la fel de simplu ca și transmiterea PB&J și pad Thai. Lista cu ceea ce fiica mea nu poate mânca este una lungă. Nu putem cumpăra majoritatea cerealelor de marcă de supermarket, bare de granola sau fursecuri din cauza riscului de contaminare încrucișată. Pâinea cu aluat de la traderul meu Joes poartă un avertisment „poate conține pacani” și am văzut avertismente similare cu nuci cu maioneză, înghețată, semințe de dovleac, hummus și ulei de susan. Săptămâna cealaltă a trebuit să cer foarte repede, dar politicos, unei doamne mai în vârstă drăguțe care tocmai mâncase dintr-un castron de migdale prăjite să nu-mi atingă fiica.

Se pare că există ceva nou scris despre alergiile alimentare în fiecare zi și încerc să citesc totul. Bineînțeles că am fost deosebit de încântat să citesc povești despre CRISPR wunderkind biotech și ideea că ar putea crea o arahide fără alergii care să salveze viața. O piesă la Fast Company despre „revoluția CRISPR” mă informează că CRISPR va revoluționa sistemul nostru alimentar și care include eliminarea alergenilor din arahide. Potrivit Business Insider, oamenii de știință ar putea crea „o versiune fără alergii a gustării populare”. O piesă la Inverse, cu un sub-titlu care promite că „arahidele fără alergie vor fi în curând o realitate ...” face ca noua arahă să sune ca o concluzie anterioară: „Luați o plantă de arahide, identificați genele care codifică alergenii majori, trimiteți CRISPR pentru a le tăia, apoi crește o nouă cultură lipsită de alergeni. Apoi preia piața ”

Sună atât de simplu - îndepărtați câteva gene, iar copiii ca fiica mea vor putea mânca în siguranță unt de arahide - dar se dovedește că crearea unei arahide fără alergie este orice, în afară de o concluzie foregonată. Există provocări semnificative științifice și bazate pe piață în crearea unei arahide hipoalergenice și CRISPR, deși incredibil de puternic, nu va revoluționa piața arahidei cu un produs „fără alergii” în curând.

„Nu aș spune niciodată„ fără alergii ”, spune Peggy Ozias-Akins, un genetician al plantelor de la Universitatea din Georgia, care lucrează cu CRISPR și alte instrumente biotehnologice pentru a reduce alergenicitatea arahidei. De asemenea, am vorbit cu Ozias-Akins și Richard Goodman, un expert în alergenicitate și culturi modificate genetic de la Universitatea din Nebraska, despre provocările enorme implicate în modificarea arahidei pentru a elimina genele alergenice. Ambii oameni de știință sunt de acord că o arahide fără alergii nu este posibilă. Arahida este o cultură incredibil de complexă alcătuită din multe proteine ​​alergenice și fiecare dintre aceste proteine ​​conține mai multe gene. Va trebui să eliminați toate genele alergenice pentru a numi o arahide „fără alergii” și aceasta este o provocare semnificativă, chiar și cu un instrument la fel de puternic ca CRISPR. Potrivit lui Ozias-Akins, „eliminarea simultană a cinci gene ar putea fi o întindere”. Goodman este de acord: „Companiile care lucrează la acest lucru nu pot și nu pretind că elimină toți alergenii din arahide”.

Chiar dacă oamenii de știință ar putea elimina fiecare ultimă genă alergenică cu CRISPR, este puțin probabil ca cineva să vrea să mănânce ce a mai rămas. Unele dintre aceste gene alergenice sunt surse semnificative de proteine ​​și nu pot fi îndepărtate fără a schimba drastic planta în sine. „Eliminarea tuturor acestor proteine ​​ar putea însemna ca planta de arahide să fie mai puțin hrănitoare”, spune Goodman. Ozias-Akins adaugă, „s-ar putea să schimbați dramatic valoarea nutritivă, aroma și proprietățile de procesare”.

Pentru a face sarcina și mai complicată, există șanse ca oamenii de știință să nu fi identificat până la ultima genă de alune alergenică. Știința cu privire la cauzele unei reacții alergice joacă un rol și aici. Potrivit Goodman, „până când plantele sunt fabricate și testate, nu este clar cum ar fi produsele finale în expresia altor proteine ​​și impactul asociat cu provocarea de noi alergii sau a unei noi sensibilizări”.

Deci, ce pot spera oamenii de știință care lucrează cu CRISPR să realizeze aici? Cu siguranță este posibil să eliminați unele dintre genele alergenice (Aranex, de exemplu, spune că lucrează la eliminarea a doar trei gene), dar asta nu înseamnă încă că aveți un produs viabil din punct de vedere comercial. Atât Ozias-Akins, cât și Goodman avertizează că ar trebui să existe un acord la nivelul întregii industrii cu privire la ce înseamnă „hipoalergenic” pentru a conferi unui produs eticheta respectivă. „Este foarte complicat, deoarece nu există o definiție clară pentru arahide”, explică Goodman. În contrast, spune el, „FDA a definit o formulă hipoalergenică ca nefiind o reacție la nouă din zece sugari alergici la lapte”. Dar arahidele sunt diferite, spune Goodman. „Laptele cauzează ocazional o reacție fatală, dar în SUA, arahidele sunt una dintre cele mai frecvente cauze ale reacțiilor alergice fatale sau aproape fatale”.

În cazul alergiilor la arahide, riscul este prea mare și imprevizibil. Nici experții în alergii alimentare nu sunt pregătiți să îmbrățișeze o arahide hipoalergenică. James R. Baker, Jr., MD și CEO și director medical al cercetării și educației asupra alergiilor alimentare, un grup de advocacy pentru persoanele cu alergii alimentare, avertizează: „Mai avem multe de învățat despre biologia unui răspuns alergic la un aliment proteină. În acest moment, există prea multe întrebări fără răspuns în domeniul alergiilor alimentare și în cercetarea specifică asupra arahidelor hipoalergenice pentru a putea prevedea toate provocările și implicațiile pe care le-ar aduce un astfel de produs. ”

Nu aș vrea să-i hrănesc fiicei mele un unt de arahide „hipoalergenic” și nici nu aș aștepta ca vreo altă persoană alergică la arahide să facă același lucru, dar poate că o arahide cu alergeni reduși ar putea reduce cel puțin riscul de contaminare încrucișată. Alergiile alimentare provoacă peste 300.000 de vizite de îngrijire ambulatorie pe an pentru copiii cu vârsta sub 18 ani. Imaginați-vă copilul care își șterge gura cu unt de arahide cu mâinile și atinge un copil alergic la arahide. Dacă l-ai hrăni cu unt de arahide cu conținut scăzut de alergeni, mai degrabă decât unt de arahide obișnuit, ai reduce cel puțin riscul unei reacții grave.

Dar separarea unei culturi de arahide cu alergen scăzut de culturile obișnuite va fi incredibil de dificilă, iar cultivatorii și cultivatorii ar putea să nu dorească costul sau bătaia de cap. Ozias-Akins spune că există întotdeauna șansa ca insectele să polenizeze încrucișat o cultură cu alergeni slabi cu plante de alune sălbatice. Goodman este și mai sceptic, întrucât își imaginează amestecuri cu semințe sau alune recoltate în transport, comercializare cu ridicata și prelucrare a produselor alimentare: „Riscurile pentru consumatorii alergici și companiile alimentare sunt prea mari. Cum puteți diferenția „arahide hipoalergenice” de arahide naturale? Ce se întâmplă dacă există o greșeală care provoacă anafilaxie severă sau fatală? "

Patrick Archer, președintele Consiliului American Peanut, descrie mulți pași necesari pentru a aduce o arahide hipoalergenică pe piață. „În fiecare etapă a distribuției, arahidele hipoalergenice ar trebui să fie separate de arahidele non-hipoalergenice”, ceea ce el numește „un proces riscant în cel mai bun caz”. Fermierii ar trebui să separe culturile, dar, de asemenea, să se asigure că câmpurile cu alergeni slabi nu au fost folosite cu un an înainte pentru a crește arahide obișnuite. Echipamente separate ar trebui utilizate pentru recoltare, uscare, decojire și prelucrare. Companiile ar trebui să transporte și să depoziteze separat arahidele cu conținut scăzut de alergeni. Chiar dacă industria ar putea atinge acest nivel ridicat de segregare, Goodman spune că costurile ridicate nu vor fi atractive pentru mulți din industria arahidei. Costul ridicat și riscul ridicat nu sunt exact puncte de vânzare excelente, ceea ce ar putea explica de ce industria arahidei nu pare atât de interesată de revoluția CRISPR.

CRISPR este cu siguranță un progres promițător în biotehnologie, dar chiar și un instrument puternic precum CRISPR s-ar putea să nu fie suficient pentru a aborda complexitatea genomului arahidei, a alergiilor severe la alimente și a industriei culturilor de mărfuri. CRISPR poate revoluționa o parte din ceea ce mâncăm, dar nu pare că va transforma peisajul pentru părinții copiilor cu alergii la arahide în curând.

Opiniile exprimate sunt cele ale autorului (autorilor) și nu sunt neapărat cele ale Scientific American.