นักวิทยาศาสตร์พัฒนาข้าวสาลีที่ต่อสู้กับโรค celiac

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตันได้สร้างสรรค์สิ่งใหม่, ข้าวสาลีหลากชนิดที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมซึ่งปลอดภัยกว่าสำหรับผู้ที่เป็นโรคเซลิแอก, เปิดประตูสู่การบำบัดแบบใหม่และศักยภาพในการเยียวยาแก่เมล็ดพืชหลัก.

ปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ของร่างกายต่อโปรตีน

มากกว่านั้น 2 ล้านสหรัฐอเมริกา. ผู้ที่เป็นโรค celiac, อาหารหลักแบบดั้งเดิม เช่น ขนมปังโฮลวีตและพาสต้าไม่อยู่ในเมนู.

ด้วยโรคเซลิแอก, ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายตอบสนองเมื่อเรากินกลูเตนซึ่งเป็นโปรตีนที่ให้ขนมปัง, พาสต้าและซีเรียลให้เคี้ยวหนึบ, เนื้อกรุบกรอบ — ทำให้เกิดอาการคลื่นไส้, ตะคริว, ภาวะทุพโภชนาการและปัญหาสุขภาพอื่น ๆ. ไม่มีการรักษาโรคเซลิแอก, นอกเหนือจากการหลีกเลี่ยงอาหารที่ทำจากข้าวสาลีหรือการรับประทานอาหารเสริมที่มีเอนไซม์ในทุกมื้อ.

ทำงานร่วมกัน, นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน, มหาวิทยาลัยเคลมสัน, และสถาบันพันธมิตรในประเทศชิลี, จีนและฝรั่งเศสพัฒนาจีโนไทป์ใหม่ของข้าวสาลีโดยมีเอ็นไซม์ในตัวที่ออกแบบมาเพื่อสลายโปรตีนที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันของร่างกาย. การค้นพบของพวกเขา, ตีพิมพ์ในฉบับเดือนมกราคมของ จีโนมเชิงหน้าที่และเชิงบูรณาการ, เปิดประตูสู่การรักษาแบบใหม่สำหรับโรคเซลิแอกและพืชข้าวสาลีชนิดใหม่ที่มีการป้องกันโรคในตัว.

วิศวกรรมศาสตร์การบำบัด, ตรงไปที่เมล็ดพืช

นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำ DNA ใหม่ให้กับข้าวสาลี, พัฒนาความหลากหลายที่มีเอนไซม์ทำลายกลูเตนหนึ่งตัว (หรือกลูเตเนส) จากข้าวบาร์เลย์และอีกชนิดหนึ่งจากแบคทีเรีย ฟลาโวแบคทีเรียม เมนิงโกเซปติคัม. เอนไซม์เหล่านี้จะสลายโปรตีนกลูเตนในระบบย่อยอาหารของมนุษย์.

จำลองระบบย่อยอาหารของร่างกายมนุษย์, นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบสารสกัดกลูเตนจากธัญพืชทดลองและพบว่ามีโปรตีนที่กระตุ้นให้เกิดโรคน้อยกว่ามาก. เอนไซม์ช่วยลดปริมาณกลูเตนที่ย่อยไม่ได้ลงได้มากถึงสองในสาม.

จีโนไทป์ข้าวสาลีใหม่เหล่านี้เปิดโลกทัศน์ใหม่ในการรักษาโรคเซลิแอกผ่านเอนไซม์ในธัญพืชและอาหารที่เรากิน, พร้อมทั้งเพิ่มศักยภาพทางการเกษตรให้กับเมล็ดพืชหลัก.

“อาหารที่ทำจากข้าวสาลีที่มีกลูเตเนสอยู่ในเมล็ดพืช ทำให้คนที่เป็นโรค Celiac ไม่ต้องพึ่งอาหารเสริมทุกมื้อ,” ผู้เขียนนำ Sachin Rustgi กล่าว, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการปรับปรุงพันธุ์โมเลกุลที่ Clemson University และผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาพืชและวิทยาศาสตร์ดินของ WSU. “ด้วยการบรรจุยาแก้แพ้ข้าวสาลีและการแพ้กลูเตนลงในเมล็ดพืช, เรากำลังทำให้ผู้บริโภคง่ายขึ้น, การบำบัดด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า. นอกจากนี้เรายังลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนข้ามกับข้าวสาลีทั่วไปอีกด้วย, เนื่องจากเอนไซม์ในข้าวสาลีของเราจะสลายกลูเตนนั้นเช่นกัน”

พร้อมด้วยรุสกี้, รวมถึงทีมวิจัยด้วย:

• คลอเดีย โอโซริโอ, นักวิทยาศาสตร์ในเครือ WSU ซึ่งประจำอยู่ที่ศูนย์จีโนมิกส์เกษตร-สัตว์น้ำทางโภชนาการในประเทศชิลี.
• WSU ในเครือ Jaime Mejias กับสถาบันสืบสวนการเกษตรแห่งชิลี (อินเดีย).
• นวล เหวิน, นักวิจัยวิทยาศาสตร์พืชโมเลกุล WSU.
• เบ้า หลิว, นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ธอีสต์นอร์มอล, จีน.
• สตีเฟน ไรน์บอธ, นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเกรอน็อบล์-แอลป์.

เพื่อนร่วมงานของ Rustgi ให้เครดิตในบทความนี้ด้วย, ไดเตอร์ ฟอน เวตต์ชไตน์ ผู้ล่วงลับไปแล้ว, ศาสตราจารย์ WSU ที่มีชื่อเสียงด้านพันธุศาสตร์พืชและสมาชิกของ National Academy of Sciences. วอน เวตต์สตีน เสียชีวิตใน 2017 ที่อายุ 87.

โครงการนี้เปิดตัวที่ WSU, ที่ซึ่งมีการพัฒนาพันธุ์ข้าวสาลีเริ่มแรก. จากนั้นทำการวิเคราะห์ทางชีวเคมีโดยละเอียดที่มหาวิทยาลัยเคลมสัน. เนื่องจากผลิตภัณฑ์ข้าวสาลีส่วนใหญ่อบด้วยอุณหภูมิที่ร้อน, ขณะนี้ทีมงานของ Rustgi กำลังพัฒนาเอนไซม์เหล่านี้ในรูปแบบต่างๆ ที่คงความร้อนได้.

ใหม่, จีโนไทป์ของเทคโนโลยีชีวภาพยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและไม่ได้รับการอนุมัติให้ขาย.

แหล่งที่มา: news.wsu.edu, โดย Seth Truscott