Evaluering af potentielle allergifremkaldende virkninger af nye hvedesorter

Forekomsten af ​​fødevareallergi er stigende i den pædiatriske befolkning. En diagnose af fødevareallergi har betydelige medicinske, ernæringsmæssige og psykologiske konsekvenser for både patienter og deres familier. Derfor er det vigtigt at stille en præcis diagnose. Diagnosen symptomatisk fødevareallergi er dog fortsat en udfordring for allergikere og andre praktiserende læger. Patientens kliniske historie er fortsat en nøglekomponent i diagnosticering af fødevareallergi. Hudpriktestning og fødevarespecifik immunoglobulin-e (IgE) test fungerer som sekundære værktøjer til at hjælpe i evalueringsprocessen, men disse test lider også af en høj grad af falsk positivitet. For specifikke IgE-niveauer under grænseværdierne for disse fødevarer kan overvågede orale fødevareudfordringer (OFC'er) dog være nødvendige for at etablere diagnosen symptomatisk fødevareallergi, da følsomheden af ​​disse værdier er relativt lav. I øjeblikket er den dobbeltblindede, placebo-kontrollerede fødevareudfordring (DBPCFC) den gyldne standard for diagnosticering af fødevareallergi. OFC'er har deres egne iboende ulemper: de er ikke altid let tilgængelige for alle patienter, de er tidskrævende, og de er potentielt farlige på grund af deres risiko for anafylaksi.

Hvede er en af ​​de otte allergifremkaldende fødevarer, der er ansvarlige for cirka 90 % af alle fødevareallergier. Hvede er mindre allergifremkaldende end andre fødevarer i denne gruppe og mindre tilbøjelige til at forårsage alvorlige, livstruende reaktioner med flere organer. Allergi over for hvede er mere udbredt hos børn end voksne og betragtes som en forbigående allergi fra spædbørn/barndom. Hvedeallergi er ofte udvokset i den tidlige barndom, i de fleste tilfælde i alderen 3-5 år, men 35 % viser en vedvarende allergi ind i ungdomsårene. Mens tidligere undersøgelser med fødevarespecifikke IgE-antistoffer har bestemt diagnostiske beslutningspunkter, der indikerer en høj sandsynlighed for klinisk reaktivitet for visse fødevarer, nemlig mælk, æg, jordnødder og fisk, ser hvedespecifikke IgE-niveauer ikke ud til at være nyttige forudsigere for mad udfordringsresultat, hvilket muliggør reduktion af behovet for fødevareudfordringer. Desuden ses falsk-positive IgE-reaktioner på hvede og andre kornsorter hyppigt hos græsallergiske patienter på grund af ubetydelig krydsreaktivitet mellem vand/saltopløselige proteiner. Derfor er identifikation af hvedeproteiner forbundet med symptomer på hvede vigtig.

Gliadiner har især været impliceret i allergi over for hvede, både i IgE-medieret allergi og den ikke-IgE-medierede cøliakiallergi. IgE-antistoffer mod ω-5-gliadin er blevet fundet hos børn med umiddelbare reaktioner på indtaget hvede, og offentliggjorte resultater viser, at øgede niveauer af IgE til ω-5-gliadin korrelerer med resultatet af fødevareudfordringer. I en finsk undersøgelse reagerede alle børn med IgE-antistoffer mod ω-5-gliadin med umiddelbare symptomer på hvede-udfordringer, mens alle patienter med forsinkede eller negative testresultater ikke viste nogen påviselige IgE-antistoffer mod ω-5-gliadin.15 I en japansk kohorte var tilstedeværelsen af ​​forhøjede ω-5-gliadin-specifikke IgE-antistoffer forbundet med umiddelbare symptomer med udfordringer med hvedeføde og også hos patienter med en stærk overbevisende historie med hvedeallergi, som ikke blev udfordret på grund af risiko for anafylaksi. Endvidere havde patienter med alvorlige reaktioner efter challenge signifikant højere niveauer af ω-5-gliadin-specifikke IgE-antistoffer sammenlignet med børn med milde eller moderate symptomer. I en multicenter japansk undersøgelse, Ebisawa et al. viste en signifikant sammenhæng mellem sandsynligheden for hvedeallergi og koncentrationen af ​​ω-5-gliadin-specifikke IgE-antistoffer med 2,6 gange øget risiko. I en undersøgelse af blandede tyske og amerikanske forsøgspersoner korrelerede ω-5-gliadin-specifikke IgE-antistoffer ikke med fødevareudfordringsresultater hos patienter med mistanke om allergi. Imidlertid var stikprøvestørrelsen i denne undersøgelse meget mindre end i andre, og den tyske befolkning inkluderede flere patienter med ikke-IgE-medieret hvedeallergi med forsinkede symptomer, næsten halvdelen af ​​den tyske kohorte. Ikke desto mindre kan ω-5-gliadin-specifikke IgE-antistoffer afvige blandt populationer i Asien, Europa og USA på grund af kostvaner og genetik, og yderligere undersøgelse er berettiget, især i en større amerikansk kohorte.

Fødevareafgrøder, der er udviklet gennem landbrugsbioteknologi til kommerciel brug, vurderes grundigt for deres sikkerhed. Et af nøgleelementerne i sikkerhedsvurderingen af ​​en genetisk forbedret afgrøde er en evaluering af potentielle ændringer i deres allergifremkaldende egenskaber. Allergene egenskaber af afgrøden kan potentielt ændres, hvis et kendt allergen eller et protein, der har et stort potentiale for at blive et allergen, introduceres. Derudover kan niveauet af ekspression af endogene allergener blive ændret som et resultat af transformation og indsættelse af det nye gen i plantegenomet.

Da hvede er en kendt allergifremkaldende fødevareafgrøde, kræver internationale retningslinjer analyser for at afgøre, om introduktionen af ​​generne og produktionen af ​​de rekombinante proteiner i hvede forårsager en utilsigtet ændring i niveauet af endogene allergifremkaldende proteiner. For at løse dette spørgsmål sammenlignes niveauer af hvedespecifik IgE-binding observeret i de bioteknologiske afledte hvedesorter med det sæt af bindingsværdier, der observeres i referencehvedesorter, der allerede er på markedet. Bestemmelse af niveauerne af direkte IgE-binding ved hjælp af et enzymkoblet immuno-sorbent assay (ELISA) har vist sig at være en passende metode til at udføre sådanne sammenligninger, især når assayet er valideret og kalibreret før produktionen af ​​data. Denne sammenligning er vigtig, da den vil muliggøre bestemmelse af, om der er heterogenitet hos hvedeallergiske patienter med hvedeallergi med hensyn til en dominerende trigger. I sidste ende kan afgrøder konstrueres til at eliminere skyldige komponenter, hvis de er fremherskende.

Food challenge-resultater og standard ImmunoCAP IgE-assays til hvede vil blive sammenlignet med CRD-hvedetestning i denne undersøgelse (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Når de evalueres sammen med klinisk historie, hudtestreaktivitet og OFC-resultater, kan responser på individuelle komponenter muligvis bruges til at forudsige respons på fødevareudfordring. Med hensyn til intakte hvede-specifikke IgE-niveauer kunne en sand 95 % positiv prædiktiv værdi cutoff til at forudsige reaktivitet ved OFC i to tidligere undersøgelser, der brugte disse, ikke bestemmes over for hvede, selvom en lægeudfordring blev foreslået ved et estimeret hvedeniveau på 26 kU/L for at bestemme mulig reaktivitet.6,7 Imidlertid er disse undersøgelser nu mere end ti år gamle og forældede komponentopløst diagnostik (CRD). CRD til hovedproteiner ω-5-gliadin kan vise sig at være mere gavnlig til at bestemme prædiktive niveauer af IgE og positive OFC-resultater for hvede. Ud over at bestemme hvedekomponentmønstre, der kunne forudsige OFC-resultater, håber efterforskerne derfor at bestemme 95 % prædiktive beslutningspunkter for hver af de individuelle komponenter og sammenligne disse med de beslutningspunkter, der er estimeret af ImmunoCAP-analysen til hvede.