Científicos del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS) consiguen eliminar los péptidos tóxicos presentes en el gluten de trigo mediante técnicas biotecnológicas. El proyecto consiste en neutralizar los componentes que desencadenan la enfermedad celíaca, conservando las características organolépticas y propiedades nutritivas de este cereal. La finalidad última es proporcionar nuevas variedades de trigo que satisfagan las necesidades de este colectivo, que actualmente carece de una oferta alimentaria suficiente.
La enfermedad celíaca es un trastorno autoinmunitario, y se define como una alteración de la mucosa del intestino delgado asociada con una intolerancia permanente al gluten, mezcla de proteínas presente en los cereales como el trigo, el centeno, la cebada, la avena y sus derivados. Como consecuencia, los celíacos basan su tratamiento en llevar una dieta exenta de gluten, ya sea excluyendo los alimentos que lo contengan, o bien sustituyéndolos por alimentos sin gluten.
Sin embargo, esta es una tarea muy difícil, ya que esta sustancia se encuentra presente como aditivo en muchos alimentos. Además, los productos “sin gluten” son mucho más caros y tampoco satisfacen a todos los gustos, pues en ocasiones estos alimentos no poseen las mismas características que los elaborados con harina convencional.
Ante este déficit, un grupo de investigadores del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS), dirigidos por el Francisco Barro, lleva años trabajando en un proyecto para desarrollar nuevas variedades de trigo libres de gliadinas. Las gliadinas, junto con las gluteninas, son los componentes mayoritarios del gluten de trigo. Estudios previos, habían demostrado que determinados grupos de gliadinas (principalmente alfa y gamma gliadinas) jugaban un rol importante en la respuesta alérgica por parte del paciente celíaco.
Así, los esfuerzos del equipo de investigación dirigidos por el Barro se centraron en el silenciamiento, mediante métodos biotecnológicos (ARN de interferencia), de los genes que codifican las gliadinas tóxicas capaces de desencadenar esta enfermedad. Según esta hipótesis, la inhibición de los genes que sintetizan dichas proteínas se traducirá en una reducción considerable del potencial tóxico del cereal.
Las nuevas variedades de trigo han sido analizadas por los métodos estándares del Codex Alimentarius para cuantificar el contenido de gluten en alimentos. Los análisis realizados a las harinas de estos cereales han mostrado una reducción de un 95% en el contenido de gliadinas tóxicas. Asimismo, los posteriores análisis inmunológicos con linfocitos T, que reconocen las proteínas tóxicas, extraídos de pacientes con enfermedad celíaca mostraron que las nuevas variedades de trigo fueron incapaces de activar la respuesta inmune.
Finalmente, los análisis preliminares de calidad para determinar del comportamiento panadero de las nuevas variedades de trigo, de cara a su posterior comercialización y uso, mostraron que las harinas modificadas conservan gran parte de sus propiedades tecnológicas. Por tanto, las harinas producidas a partir de estas variedades se podrían emplear para la producción de alimentos aptos para celíacos. Ello permitiría cubrir las demandas de un colectivo en expansión: se estima que por cada caso diagnosticado hay entre 5 y 15 que no se diagnostican. En España, la enfermedad afecta al 2% de la población.
El estudio, recientemente publicado en la revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), confirma que es posible eliminar la fracción tóxica del gluten que desencadena la enfermedad celíaca.
Evitar el consumo involuntario
Según la Comisión del Codex Alimentarius, en la actualidad un alimento “exento de gluten” no es aquel cuyo contenido en gluten es 0, sino el que contiene una cantidad de gluten inferior a 20 mg/kg. Por tanto, a pesar de que un paciente celíaco lleve a cabo una dieta estricta libre de gluten, estaría consumiendo de manera involuntaria pequeñas cantidades del mismo.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que no todo el gluten que se ingiere es tóxico ya que sólo un porcentaje es capaz de desencadenar respuestas inmunitarias anómalas en individuos susceptibles. Con el fin de asegurar que los enfermos celíacos puedan llevar una dieta totalmente exenta de esta sustancia, el equipo del Francisco Barro ha empleado técnicas de detección más sensibles (Espectrometría de Masas MALDI-TOF, entre otras) que permiten conocer con mayor precisión la cantidad de gluten tóxico que existe en los alimentos.
El grupo de Biotecnología Vegetal del IAS posee una dilatada experiencia en el ámbito de la mejora genética de cereales. De hecho, este equipo fue el primero en Europa en aplicar las técnicas de transformación genética en la mejora de la calidad panadera del trigo, así como en llevar a cabo estudios de campo con este cereal. Algunos de los sistemas empleados en este estudio ya han sido patentados por el propio centro del CSIC.
En la actualidad, el equipo de investigación dirigido por el Francisco Barro participa en otro proyecto de investigación, junto con la Universidad de Sevilla y una empresa privada para eliminar las proteínas tóxicas en variedades de trigo duro y harinero de esta empresa.
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Referencia bibliográfica:
Javier Gil-Humanes, Fernando Pistón, Stig Tollefsen, Ludvig M. Sollid, and Francisco Barro, "Effective shutdown in the expression of celiac disease-related wheat gliadin T-cell epitopes by RNA interference". PNAS. 2010.
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