アンディサックス/ゲッティイメージズ
重要なポイント
- 小麦やピーナッツなどの食品に含まれるアレルゲンの数を減らすために、科学者たちはアレルゲンタンパク質を作り出す遺伝暗号を遺伝子組み換えしています。
- このプロセスには、小麦にグルテンを含むようなアレルゲンタンパク質の除去が含まれます。
- CRISPRテクノロジーにより、科学者は植物の遺伝暗号を変更することでアレルゲンを排除できます。
米国では、成人の10人に1人、子供に13人に1人が食物アレルギーを持っており、その数は増え続けています。「ビッグエイト」と呼ばれる小麦、ピーナッツ、大豆などの植物のグループは、食物アレルギーの90％を引き起こします。米国農務省（USDA）によると。
この問題を軽減するために、科学者たちは植物を遺伝子組み換えしてアレルゲンの生成を減らすことで、その源に行きます。サウスカロライナ州のクレムソン大学で分子育種の助教授を務めるサチン・ルストギ博士は、小麦のグルテン含有量を減らして、セリアック病やグルテン過敏症の人が食べやすいようにするために取り組んでいます。彼は、11月に開催された2020ASA-CSSA-SSSA年次総会でチームの研究を発表しました。
インドで育ったRustgiは、人々がトウモロコシベースのパンではなく小麦パンをよく食べる暖かい時期に「夏の下痢」を経験したコミュニティの人々を思い出します。専門家がこの現象を広範囲のセリアック病とグルテン非感受性に起因すると考え始めたのはつい最近のことでした。彼は、低刺激性の小麦品種を作ることで、人々が高価な薬を必要とせずに小麦製品を消費できるようになることを望んでいます。
「私たちが食べ物を改善することができ、それが何らかの病気を減らすのに役立つなら、それは実際に薬などを見つけるのではなく、簡単な解決策だと思います。それは生活費のようになるからです」とRustgiはVerywellに語ります。 。
ノースカロライナ州に本拠を置く食品技術企業であるIngateyGenの創設者兼チーフサイエンティストであるHortenseDodo博士は、低刺激性のピーナッツの設計に数十年にわたって取り組んできました。彼女は、ピーナッツアレルギーを持つ人々が「非常にストレスの多い生活」を送っていることを認識しており、彼女の仕事が食物アレルギーに関連するいくつかの課題を軽減できることを望んでいると言います。
「私たちは、ピーナッツアレルギーの子供がいる家族の緊張、恐ろしい恐怖、感情を和らげるためのまったく新しい解決策を考え出すことを確実にしたいのです」とドードーはベリーウェルに語ります。
これがあなたにとって何を意味するか
研究者たちは、消費しても安全であることが証明されているいくつかのアレルゲンフリーの作物を首尾よく作成しました。ただし、これらの作物は、規制当局による長い承認プロセスを経て、商業市場で実行可能であることを証明する必要があります。専門家によると、アレルゲンを含まない食品が市販された場合、消費者が製品を理解できるように、適切にラベルを付けることが重要になるとのことです。
より安全なプラントのエンジニアリング
誰かがピーナッツのような食べ物に不寛容であるとき、人々はしばしば彼らが単に「ピーナッツアレルギー」を持っていると言います。しかし、この鈍感さは、植物の1つまたは複数のアレルゲンタンパク質に起因する可能性があるとドードーは言います。たとえば、ピーナッツにはアレルギー反応を引き起こすことが示されている16のタンパク質があります。
低刺激性のピーナッツ植物を開発するために、ドードーの研究チームは遺伝子編集技術を使用して主要なアレルゲンを除去しましたが、いくつかのマイナーなアレルゲンは残っています。
「私たちは主要なアレルゲンに焦点を合わせて作業を開始しました」とDodoは言います。 「私たちは、全体的なアレルギー誘発性が大幅に低いピーナッツ植物を持っています。」
アレルゲン作物を遺伝子組み換えする初期の取り組みでは、RNA干渉（RNAi）と呼ばれる技術が使用されていました。この手法では、科学者は、たとえば別の植物からの外来RNAを、改変しようとしている遺伝暗号につなぎ合わせる必要があります。 Rustgiは、彼のチームがRNAiを使用して、アレルギー反応を引き起こすグルテンタンパク質の「マスターレギュレーター」として機能する遺伝子を標的にして除去したと述べています。
その後、2012年に、研究者はCRISPR-Cas9と呼ばれるCRISPRと呼ばれるツールを使用して、DNAのセクションを切り取り、そのセクションのコードを変更できることを示しました。CRISPRにより、科学者は遺伝子コードのどの部分を正確に特定できます。彼らは変化を望んでおり、異物からRNAを導入することなくそうすることができます。
「CRISPRは遺伝子の代替バージョンを導入したので、実際に点突然変異を作成することができます」とRustgi氏は言います。 「つまり、紹介するのではなく、自然に存在するものを変更するだけです。」
CRISPRを使用して編集された植物は、古いRNAiテクノロジーを使用した植物よりも迅速に承認される可能性があります。 「[CRISPR]はより強力でより正確なテクノロジーです。規制の観点から、米国で製品を市場に出すのははるかに簡単です」とDodo氏は言います。
消費者にアピールする
作物科学者にとって、輸入された遺伝子情報を使用する遺伝子組み換え生物（GMO）と、既存の遺伝子が変更されたものとの区別は、遺伝子組み換え食品が安全であることを消費者に納得させるために重要です。 2016年のピューリサーチセンターの世論調査によると、回答者の39％が遺伝子組み換え食品は健康に悪いと答え、そのような食品は健康に良いと答えたのはわずか10％でした。
Rustgi氏によると、米国にはGMO小麦を試してみる意欲のあるグルテン過敏症の人がたくさんいますが、世界中の多くの国の消費者、特に識字率の低い国の消費者は、遺伝子組み換え食品に懐疑的かもしれません。アメリカ産の小麦が大量に輸出されているため、Rustgiは、抗アレルゲン小麦はまだ商業的に実行可能であることが証明されていないと言います。
「私たちは、私たちから輸入する人々が見たくないものを実際に持っていることによって、私たちの輸出を危険にさらしたくありません」とルストギは言います。 「私たちが輸出している国々でより多くの人々が読み書きができるようになるにつれて、この変化が見られるでしょう。」
市場にはまだ遺伝子組み換え小麦製品はありません。食品医薬品局（FDA）とUSDAからの承認を得るのは、時間と費用のかかるプロセスである可能性があり、一部の消費者は、GMO小麦が実際にグルテン過敏症を増加させると誤解している可能性があります。
低刺激性作物の測定方法
研究によると、食物繊維の供給源は、強力な腸内細菌叢を構築および維持するために重要です。腸内の有益なバクテリアや他の種は、小麦の繊維のようなプレバイオティクスを食べます。
Rustgiは、小麦からグルテンを取り除くことによって、植物は栄養価をほとんどまたはまったく失うことはないと言います。しかし、グルテンは、多くの焼き菓子に特徴的な構造と歯ごたえを作り出すために不可欠です。
グルテンは3種類のアレルゲンタンパク質で構成されています。ベーキングに最も重要な高分子グルテニンと呼ばれるものは、セリアック病やグルテン過敏症の人にとって一般的に安全であると考えられています。主要なアレルゲンを除去するが、小麦粉に高分子グルテニンを保持することにより、Rustgiのチームは低アレルギー性であることを発見しました小麦粉は、未変性小麦粉と同様の結果をもたらしました。
「それは適度に高品質のパンに焼くことができます—米から生産されているものよりも優れています」と彼は言います。
3年間のフィールドテストの後、ドードーは、アレルゲンが減少したピーナッツは、市販のピーナッツと比較して味や成長に有意差を示さなかったと言います。
RustgiとDodoは、抗アレルゲン食品が消費者市場に出回る場合、明確な表示が重要になることを強調しています。人々は食品に含まれるタンパク質と不足しているタンパク質を正確に知る必要があるため、さまざまな小麦やピーナッツにアレルゲンが含まれていないと単に主張するのではなく、誤解を招く可能性があるとRustgi氏は言います。
両方の研究者は、可能な限りアレルゲンフリーに近い植物を開発し続けることを望んでいると言います。
「さまざまなグループやさまざまなラボがさまざまなツールやさまざまなテクノロジーを使用しています。しかし、全体として、アレルギーの問題を解決することについては、誰もが懸念していると思います」とDodo氏は言います。
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