Un equipo de investigadores provenientes del sector público de Chile, China, Estados Unidos y Francia han creado una nueva variedad de trigo genéticamente modificado, la cual es más segura para las personas con enfermedad celíaca, abriendo la puerta a nuevos tratamientos y el potencial médico de un cereal básico.
Reacción adversa del cuerpo a la proteína
Para más de 2 millones de personas estadounidenses que padecen la enfermedad celíaca (y afecta a alrededor del 1% de la población mundial), los alimentos tradicionales como el pan de trigo y las pastas están fuera del menú.
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En los celiacos, el sistema inmunológico del cuerpo reacciona cuando comen gluten, la proteína que le da a los panes, pastas y cereales su textura masticable y crujiente, causando náuseas, calambres, desnutrición y otros problemas de salud. No hay tratamiento para los celíacos, más allá de evitar los alimentos hechos con trigo o comer un suplemento de enzimas digestivas en cada comida.
Trabajando juntos, científicos de la Universidad del Estado de Washington (WSU), la Universidad de Clemson e instituciones asociadas en Chile, China y Francia desarrollaron un nuevo genotipo de trigo con enzimas integradas diseñadas para descomponer las proteínas que causan la reacción inmunológica del cuerpo. Su descubrimiento, publicado en la edición de enero de Functional and Integrative Genomics, abre la puerta a nuevos tratamientos para celíacos y para nuevos cultivos de trigo con una defensa integrada contra la enfermedad.
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Diseñando una terapia, directa al grano
Los científicos introdujeron un nuevo ADN en el trigo, desarrollando una variedad que contiene una enzima que destruye el gluten (o glutenasa) desde la cebada y otra enzima de la bacteria Flavobacterium meningosepticum. Estas enzimas descomponen las proteínas del gluten en el sistema digestivo humano.
Simulando el tracto digestivo del cuerpo humano, los científicos probaron extractos de gluten del grano experimental y encontraron que tenía muchos menos niveles de proteínas que provocan enfermedades. Las enzimas reducen la cantidad de gluten no digerible hasta en dos tercios.
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Estos nuevos genotipos de trigo abren nuevos horizontes para el tratamiento de la enfermedad celíaca a través de las enzimas en los granos y los alimentos que comemos, y al mismo tiempo aumentan el potencial agrícola para este grano básico.
«Los alimentos hechos de trigo con glutenasas en sus granos significa que las personas con celiaquía no tienen que depender de los suplementos dietéticos en cada comida», dijo el autor principal Sachin Rustgi, profesor asistente de mejoramiento molecular en la Universidad de Clemson y profesor asistente adjunto del Departamento de Cultivos y Ciencias del suelo.
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«Al incluir el remedio para las alergias al trigo y la intolerancia al gluten directamente en el grano, estamos brindando a los consumidores una terapia más simple y de menor costo». También estamos reduciendo el peligro de la contaminación cruzada con el trigo regular, ya que las enzimas en nuestro trigo también descompondrán ese gluten «.
Junto con Rustgi, el equipo de investigación incluyó a:
- Claudia Osorio, científica afiliado a la WSU con base en el Centro de Genómica Agro-Acuacultural Nutricional en Chile.
- Jaime Mejías, afiliado a la WSU con base en el Instituto de Investigación Agrícola de Chile (INIA).
- Nuan Wen, investigador de ciencia molecular de plantas en la WSU.
- Bao Liu, científico de la Northeast Normal University, China.
- Stephen Reinbothe, científico de la Université Grenoble-Alpes, Francia.
- También se acredita en el documento al colega de Rustgi, el difunto Diter von Wettstein, un distinguido profesor de genética vegetal en WSU y miembro de la Academia Nacional de Ciencias. Von Wettstein murió en 2017 a los 87 años.
El proyecto se lanzó en WSU, donde se desarrollaron las variedades iniciales de trigo. Luego se realizó un análisis bioquímico detallado en la Universidad de Clemson. Dado que la mayoría de los productos de trigo se hornean a altas temperaturas, el equipo de Rustgi está desarrollando variaciones de estas enzimas estables al calor.
El nuevo genotipo biotecnológico se encuentra todavía en fase de investigación y no ha sido aprobado para la venta.