Hình ảnh Andy Sacks / Getty
Bài học rút ra chính
- Để giảm số lượng chất gây dị ứng trong thực phẩm như lúa mì và đậu phộng, các nhà khoa học đang sửa đổi gen mã gen tạo ra các protein gây dị ứng.
- Quá trình này liên quan đến việc loại bỏ các protein gây dị ứng như những protein chứa gluten trong lúa mì.
- Công nghệ CRISPR cho phép các nhà khoa học loại bỏ các chất gây dị ứng bằng cách thay đổi mã di truyền của thực vật.
Ở Mỹ, cứ 10 người lớn và một trong số 13 trẻ em thì có một người bị dị ứng thực phẩm, và con số này chỉ đang tăng lên. Được mệnh danh là “Big Eight”, một nhóm thực vật bao gồm lúa mì, đậu phộng và đậu tương gây ra 90% các trường hợp dị ứng thực phẩm, theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA).
Để giảm bớt vấn đề, các nhà khoa học đang đi tìm nguồn gốc bằng cách biến đổi gen thực vật để tạo ra ít chất gây dị ứng hơn.Sachin Rustgi, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư về nhân giống phân tử tại Đại học Clemson ở Nam Carolina, làm việc để giảm hàm lượng gluten trong lúa mì để làm cho nó dễ ăn hơn đối với những người bị bệnh celiac và nhạy cảm với gluten. Anh ấy đã trình bày nghiên cứu của nhóm mình tại Hội nghị thường niên ASA-CSSA-SSSA 2020 vào tháng 11.
Lớn lên ở Ấn Độ, Rustgi nhớ lại những người trong cộng đồng của anh đã trải qua "bệnh tiêu chảy mùa hè" vào những tháng ấm hơn khi mọi người thường ăn bánh mì làm từ lúa mì hơn là bánh mì làm từ ngô. Mãi cho đến gần đây, các chuyên gia mới bắt đầu cho rằng hiện tượng này là do bệnh celiac phổ biến và chứng vô cảm với gluten. Ông hy vọng rằng bằng cách tạo ra các giống lúa mì ít gây dị ứng, mọi người có thể đủ khả năng tiêu thụ các sản phẩm lúa mì mà không cần đến các loại thuốc đắt tiền.
“Nếu chúng ta có thể cải thiện thực phẩm và điều đó sẽ giúp giảm bớt một số loại bệnh tật, theo tôi, một cách khắc phục dễ dàng hơn là thực sự tìm thuốc hoặc thứ gì đó tương tự, bởi vì điều đó làm tăng thêm chi phí sinh hoạt,” Rustgi nói với Verywell .
Hortense Dodo, Tiến sĩ, người sáng lập và nhà khoa học chính tại IngateyGen, một công ty công nghệ thực phẩm có trụ sở tại Bắc Carolina, đã làm việc trong nhiều thập kỷ để thiết kế một loại đậu phộng không gây dị ứng. Cô ấy nói rằng cô ấy nhận ra rằng những người bị dị ứng đậu phộng sống một "cuộc sống rất căng thẳng," và hy vọng công việc của cô ấy có thể giảm bớt một số thách thức liên quan đến dị ứng thực phẩm.
Dodo nói với Verywell: “Chúng tôi muốn đảm bảo rằng chúng tôi đưa ra các giải pháp hoàn toàn mới để giảm bớt căng thẳng, nỗi sợ hãi khủng khiếp và cảm xúc cho các gia đình khi họ có con bị dị ứng với đậu phộng.
Điều này có ý nghĩa gì đối với bạn
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra thành công một số loại cây trồng không gây dị ứng được chứng minh là an toàn để tiêu thụ. Tuy nhiên, những loại cây trồng này phải trải qua quá trình phê duyệt lâu dài của các cơ quan quản lý và chứng minh được khả năng tồn tại trên thị trường thương mại. Các chuyên gia nói rằng khi thực phẩm không gây dị ứng được bán trên thị trường, điều quan trọng là chúng phải được dán nhãn thích hợp để người tiêu dùng có thể hiểu được sản phẩm.
Thiết kế một nhà máy an toàn hơn
Khi ai đó không dung nạp thực phẩm như đậu phộng, mọi người thường nói rằng họ chỉ đơn giản là bị “dị ứng đậu phộng”. Tuy nhiên, sự vô cảm này, Dodo nói, có thể là do một hoặc một số protein gây dị ứng trong thực vật. Ví dụ, đậu phộng có 16 loại protein được chứng minh là có thể gây ra các phản ứng dị ứng.
Trong nỗ lực phát triển cây đậu phộng không gây dị ứng, nhóm nghiên cứu của Dodo đã sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen để loại bỏ các chất gây dị ứng chính, mặc dù vẫn còn một số chất gây dị ứng nhỏ.
“Chúng tôi bắt đầu công việc của mình tập trung vào chất gây dị ứng chính,” Dodo nói. "Chúng tôi có cây đậu phộng có khả năng gây dị ứng thấp hơn đáng kể."
Những nỗ lực ban đầu để biến đổi gen cây trồng gây dị ứng đã sử dụng một công nghệ gọi là RNA Interference (RNAi). Kỹ thuật này yêu cầu các nhà khoa học ghép một đoạn RNA ngoại lai - chẳng hạn từ một cây khác - vào mã di truyền mà họ đang cố gắng sửa đổi. Rustgi cho biết nhóm của ông đã sử dụng RNAi để nhắm mục tiêu và loại bỏ một gen hoạt động như một "bộ điều chỉnh chính" đối với các protein gluten gây ra phản ứng dị ứng.
Sau đó, vào năm 2012, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng một công cụ có tên CRISPR-Cas9, được gọi là CRISPR, có thể được sử dụng để cắt một phần DNA và thay đổi mã trong phần đó. CRISPR cho phép các nhà khoa học xác định chính xác phần nào của mã di truyền họ muốn thay đổi và có thể làm như vậy mà không cần đưa RNA từ cơ thể lạ.
“CRISPR đã giới thiệu các phiên bản thay thế của các gen để bạn thực sự có thể tạo ra đột biến điểm,” Rustgi nói. “Điều đó có nghĩa là bạn không giới thiệu, bạn chỉ đang thay đổi những gì tự nhiên tồn tại.”
Các cây được chỉnh sửa bằng CRISPR cũng có thể được phê duyệt nhanh hơn so với những cây sử dụng công nghệ RNAi cũ hơn. “[CRISPR] là một công nghệ mạnh mẽ hơn, chính xác hơn,” Dodo nói. “Về mặt quy định, việc đưa sản phẩm của bạn ra thị trường ở Hoa Kỳ sẽ dễ dàng hơn nhiều”.
Thu hút người tiêu dùng
Đối với các nhà khoa học cây trồng, sự phân biệt giữa sinh vật biến đổi gen (GMO) sử dụng thông tin di truyền nhập khẩu và sinh vật trong đó các gen hiện có bị thay đổi là rất quan trọng để thuyết phục người tiêu dùng rằng thực phẩm biến đổi là an toàn. Theo một cuộc thăm dò của Trung tâm Nghiên cứu Pew năm 2016, 39% người được hỏi cho biết thực phẩm biến đổi gen có hại cho sức khỏe của một người và chỉ 10% nói rằng thực phẩm như vậy tốt hơn cho sức khỏe của một người.
Rustgi nói rằng mặc dù có nhiều người nhạy cảm với gluten ở Hoa Kỳ sẵn sàng thử lúa mì GMO, nhưng người tiêu dùng ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là những quốc gia có tỷ lệ biết chữ thấp hơn, có thể nghi ngờ thực phẩm biến đổi gen. Vì quá nhiều lúa mì trồng ở Mỹ được xuất khẩu, Rustgi cho biết lúa mì chống dị ứng vẫn chưa được chứng minh là có khả năng thương mại.
Rustgi nói: “Chúng tôi không muốn gây nguy hiểm cho hoạt động xuất khẩu của mình bằng cách thực sự có thứ mà những người nhập khẩu từ chúng tôi không thích nhìn thấy. “Vì chúng tôi sẽ thấy nhiều người biết chữ hơn ở những quốc gia mà chúng tôi xuất khẩu sang, chúng tôi sẽ thấy sự thay đổi này”.
Chưa có sản phẩm lúa mì biến đổi gen nào trên thị trường. Đạt được sự chấp thuận của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) và USDA có thể là một quá trình lâu dài và tốn kém và một số người tiêu dùng có thể có quan niệm sai lầm rằng lúa mì GMO thực sự làm tăng độ nhạy cảm với gluten.
Đo lường như thế nào đối với cây trồng ít gây dị ứng
Nghiên cứu chỉ ra rằng các nguồn chất xơ rất quan trọng để xây dựng và duy trì một hệ vi sinh vật đường ruột mạnh mẽ. Vi khuẩn có lợi và các loài khác trong ruột ăn từ prebiotics như chất xơ trong lúa mì.
Rustgi nói rằng bằng cách loại bỏ gluten khỏi lúa mì, cây mất ít hoặc không có giá trị dinh dưỡng. Gluten, tuy nhiên, rất cần thiết để tạo ra cấu trúc và độ dai đặc trưng của nhiều loại bánh nướng.
Gluten bao gồm ba loại protein gây dị ứng. Chất quan trọng nhất để nướng bánh, được gọi là glutenin phân tử cao, được cho là an toàn cho những người nhạy cảm với celiac và gluten. Bằng cách loại bỏ các chất gây dị ứng chính nhưng vẫn giữ glutenin phân tử cao trong bột, nhóm nghiên cứu của Rustgi nhận thấy rằng không gây dị ứng bột mì cho kết quả tương tự như bột mì không biến tính.
Ông nói: “Nó có thể nướng thành một loại bánh mì có chất lượng hợp lý - tốt hơn so với thứ đang được sản xuất từ gạo.
Sau ba năm thử nghiệm trên thực địa, Dodo cho biết đậu phộng đã khử chất gây dị ứng không có sự khác biệt đáng kể về hương vị hoặc tốc độ tăng trưởng so với đậu phộng thương mại.
Rustgi và Dodo nhấn mạnh rằng khi các sản phẩm thực phẩm chống dị ứng được đưa ra thị trường tiêu thụ, việc ghi nhãn rõ ràng sẽ rất quan trọng. Rustgi nói, thay vì chỉ đơn giản tuyên bố rằng nhiều loại lúa mì hoặc đậu phộng không chứa chất gây dị ứng sẽ gây hiểu lầm vì mọi người cần biết chính xác loại protein nào trong thực phẩm chứa và loại nào bị thiếu.
Cả hai nhà nghiên cứu đều cho biết họ hy vọng sẽ tiếp tục phát triển các loại cây càng gần với không gây dị ứng càng tốt.
“Các nhóm khác nhau hoặc các phòng thí nghiệm khác nhau đang sử dụng các công cụ khác nhau hoặc các công nghệ khác nhau,” Dodo nói. “Nhưng tôi nghĩ nhìn chung thì mọi người đều quan tâm đến việc đưa ra giải pháp cho vấn đề dị ứng”.
.jpg)
.jpg)
