Pane senza glutine grazie a CRISPR / Gluten-free bread thanks to CRISPR

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un gruppo di ricerca spagnolo è riuscito a inattivare 35 geni del grano che producono proteine tossiche per i celiaci, riducendo dell'85 per cento la loro tossicità. L'obiettivo di produrre un grano che sia consumabile anche dai celiaci si fa quindi molto vicino, come spiega Francisco Barro, il genetista che ha firmato il lavoro.

Il grano contiene decine di geni che producono proteine tossiche per i celiaci (gliadine). La tecnica di editing genomico CRISPR potrebbe consentire di eliminarli tutti e in Spagna sono già vicini al traguardo. I ricercatori dell’Istituto per l’agricoltura sostenibile di Cordova sono riusciti a inattivare fino a 35 di questi geni, riducendo l’immunoreattività (e dunque la tossicità) dell’85 per cento. L’obiettivo del cento per cento ora sembra a portata di mano. Ma il grano biotech “gluten free” sarà buono? E riuscirà ad arrivare sul mercato? Lo abbiamo chiesto a Francisco Barro, il genetista che ha firmato il lavoro pubblicato recentemente su "Plant Biotechnology Journal".

A rigor di logica un prodotto dovrebbe essere considerato transgenico se contiene materiale genetico estraneo. Il vostro grano geneticamente corretto con CRISPR è transgenico?

Molte delle linee che abbiamo descritto nell’ultimo studio hanno un contenuto ridotto di gliadine e non presentano geni estranei né inserzioni. Ne stiamo generando altre, sempre libere da transgeni e con ulteriori proteine del glutine modificate. Uno dei vantaggi di CRISPR è proprio questo, offre la possibilità di ottenere modificazioni molto specifiche senza il bisogno di introdurre DNA estraneo nel genoma dell’organismo.  

Prima che venisse inventata CRISPR il suo gruppo si serviva di un’altra tecnica, l’interferenza a RNA. Avete cambiato strada solo per problemi legati alla percezione pubblica?

CRISPR è versatile e offre alcuni vantaggi anche sul piano tecnico, consentendo di inattivare i geni indesiderati in modo stabile ed ereditabile, ottenendo caratteristiche che sono indipendenti dalle condizioni ambientali. Inoltre potrebbe essere usata anche in modo diverso da come abbiamo fatto finora, per eliminare 

frammenti cromosomici più grandi che contengono più geni delle gliadine, o addirittura per sostituire i frammenti altamente immunogenici con altri meno tossici, mantenendo la funzionalità delle gliadine.

Per ora il vostro grano è a basso contenuto di gliadine e potrebbe essere adatto a chi soffre di intolleranze. Arriverà anche il pane completamente gluten-free?

Aver inattivato un numero tanto elevato di geni è già un risultato senza precedenti. La possibilità di ottenere un grano che possa essere consumato anche dai celiaci è molto più realistica dopo il lavoro che abbiamo pubblicato, e siamo già impegnati a mutare altri geni importanti del glutine legati alla celiachia.

Alcune organizzazioni spagnole di celiaci si sono già espresse positivamente sul vostro lavoro. Avete provato ad assaggiare il vostro grano?

Le linee che abbiamo prodotto con CRISPR sono ancora a uno stadio di sperimentazione iniziale, perciò non l’abbiamo ancora fatto. Tuttavia abbiamo già prodotto del pane usando le linee modificate con l’interferenza a RNA, con glutine ridotto del 95 per cento, e la valutazione sensoriale è risultata simile a quella del normale pane contenente glutine.

Alla fine di settembre la Commissione europea ha organizzato una conferenza sull’uso delle nuove biotecnologie in agricoltura ma non ha ancora deciso se considerare le piante risultanti come degli OGM. Cosa ne pensa?

Credo che le piante modificate con l’editing non dovrebbero essere regolamentate come gli OGM. Il loro DNA presenta mutazioni mirate paragonabili a quelle che si ottengono con la mutagenesi chimica. Visto che quest’ultima tecnica è ampiamente accettata, perché non dovrebbe valere lo stesso per CRISPR? Sia la transgenesi che CRISPR sono tecnologie sicure per la produzione alimentare, tuttavia il mercato potrebbe accogliere i prodotti editati meglio di quelli transgenici. In questo senso forse CRISPR aprirà la porta all’accettazione delle piante transgeniche da parte della società.

ENGLISH

A Spanish research team has managed to inactivate 35 wheat genes that produce toxic proteins for celiac disease, reducing their toxicity by 85 percent. The goal of producing a grain that can be consumed by celiac disease is also very close, as Francisco Barro, the geneticist who signed the work, explains.

Wheat contains dozens of genes that produce toxic proteins for celiac disease (gliadin). The CRISPR genomic editing technique could allow them to be eliminated and in Spain, they are already close to the finish line. Researchers at the Institute for Sustainable Agriculture in Córdoba have managed to inactivate up to 35 of these genes, reducing the immune response (and therefore the toxicity) by 85 percent. The goal of one hundred percent now seems to be at your fingertips. But will the biotech grain "gluten-free" be good? Can you get on the market? We asked Francisco Barro, the geneticist who signed the work recently published in the Plant Biotechnology Journal.

Logically, a product should be considered transgenic if it contains foreign genetic material. Is your genetically correct grain with CRISPR transgenic?

Many of the lines we described in the last study have a low content of gliadin and have no extraneous genes or inserts. We are generating more, always free from transgenes and with other modified gluten proteins. One of the benefits of CRISPR is that it offers the possibility of obtaining very specific modifications without the need to introduce foreign DNA into the genome of the organism.

Before CRISPR was invented his group used another technique, RNA interference. Have you changed the way only for problems related to public perception?

CRISPR is versatile and offers some advantages even on a technical level, allowing inactivate undesirable genes in a stable and inherited way, obtaining features that are independent of environmental conditions. It could also be used differently than we have done so far to eliminate it

larger chromosomal fragments containing more gliadin genes, or even replacing highly immunogenic fragments with other less toxic, while maintaining the functionality of gliadins.

For now, your grain is low in gliadin and may be suitable for those who suffer from intolerance. Will it also get completely gluten-free bread?

Having inactivated such a high number of genes is already an unprecedented result. The possibility of obtaining a grain that can be consumed by celiac disease is much more realistic after the work we have published, and we are already committed to changing other gluten-related glutary genes.

Some Spanish celiac organizations have already been positive about your work. Have you tried to taste your grain?

The lines we produced with CRISPR are still at an initial trial stage, so we have not done so yet. However, we have already produced bread using modified lines with RNA interference, with gluten reduced by 95 percent, and the sensory evaluation was similar to that of the normal bread containing gluten.

At the end of September, the European Commission organized a conference on the use of new biotechnology in agriculture but has not yet decided whether to consider the resulting plants as GMOs. What do you think?

I think modified editing plants should not be regulated as GMOs. Their DNA has targeted mutations comparable to those obtained by chemical mutagenesis. Since the latter technique is widely accepted, why should not it be the same for CRISPR? Both transgenic and CRISPR are safe technologies for food production, however, the market could accommodate edited products better than transgenic ones. In this sense, perhaps CRISPR will open the door to the acceptance of transgenic plants by society.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2017/10/16/news/crispr_pane_senza_glutine_barro-3710830/