Bewertung der potenziellen Allergenität neuer Weizensorten

Die Prävalenz von Nahrungsmittelallergien nimmt in der pädiatrischen Population zu. Die Diagnose einer Lebensmittelallergie hat sowohl für Patienten als auch für ihre Familien erhebliche medizinische, ernährungsphysiologische und psychologische Auswirkungen. Daher ist es wichtig, eine genaue Diagnose zu stellen. Die Diagnose einer symptomatischen Nahrungsmittelallergie ist jedoch nach wie vor eine Herausforderung für Allergologen und andere praktizierende Ärzte. Die Krankengeschichte des Patienten bleibt eine Schlüsselkomponente bei der Diagnose einer Nahrungsmittelallergie. Haut-Prick-Tests und lebensmittelspezifische Immunglobulin-e (IgE)-Tests dienen als sekundäre Hilfsmittel zur Unterstützung des Bewertungsprozesses, aber diese Tests leiden auch unter einer hohen Rate falsch positiver Ergebnisse. Bei spezifischen IgE-Werten unterhalb der Grenzwerte für diese Lebensmittel können jedoch überwachte orale Nahrungsmittelprovokationen (OFCs) erforderlich sein, um die Diagnose einer symptomatischen Lebensmittelallergie zu stellen, da die Sensitivität dieser Werte relativ gering ist. Derzeit bleibt die doppelblinde, placebokontrollierte Nahrungsmittelprovokation (DBPCFC) der Goldstandard für die Diagnose von Nahrungsmittelallergien. OFCs haben ihre eigenen inhärenten Nachteile: Sie sind nicht immer für alle Patienten leicht verfügbar, sie sind zeitaufwändig und aufgrund ihres Anaphylaxierisikos potentiell gefährlich.

Weizen ist eines der acht allergieauslösenden Lebensmittel, die für etwa 90 % aller Lebensmittelallergien verantwortlich sind. Weizen ist weniger allergen als andere Lebensmittel dieser Gruppe und verursacht mit geringerer Wahrscheinlichkeit schwerwiegende, lebensbedrohliche Reaktionen an mehreren Organen. Eine Weizenallergie ist bei Kindern häufiger als bei Erwachsenen und wird als vorübergehende Allergie des Säuglings-/Kindheitsalters angesehen. Die Weizenallergie wird oft in der frühen Kindheit, in den meisten Fällen im Alter von 3-5 Jahren, überwunden, aber 35 % zeigen eine persistierende Allergie bis ins Jugendalter. Während frühere Studien mit lebensmittelspezifischen IgE-Antikörpern diagnostische Entscheidungspunkte ermittelt haben, die auf eine hohe Wahrscheinlichkeit einer klinischen Reaktivität für bestimmte Lebensmittel hinweisen, nämlich Milch, Ei, Erdnüsse und Fisch, scheinen weizenspezifische IgE-Spiegel keine nützlichen Prädiktoren für Lebensmittel zu sein Herausforderungsergebnis, wodurch der Bedarf an Nahrungsmittelherausforderungen verringert wird. Darüber hinaus werden bei Patienten mit Grasallergie häufig falsch-positive IgE-Reaktionen auf Weizen und andere Getreidearten beobachtet, da die Kreuzreaktivität zwischen wasser- und salzlöslichen Proteinen unbedeutend ist. Daher ist die Identifizierung von Weizenproteinen, die mit Weizensymptomen verbunden sind, von Bedeutung.

Insbesondere Gliadine wurden mit Weizenallergien in Verbindung gebracht, sowohl bei der IgE-vermittelten Allergie als auch bei der nicht-IgE-vermittelten Zöliakieallergie. IgE-Antikörper gegen ω-5-Gliadin wurden bei Kindern mit sofortigen Reaktionen auf aufgenommenen Weizen gefunden, und veröffentlichte Ergebnisse zeigen, dass erhöhte IgE-Spiegel gegen ω-5-Gliadin mit dem Ergebnis von Nahrungsmittelproblemen korrelieren. In einer finnischen Studie reagierten alle Kinder mit IgE-Antikörpern gegen ω-5-Gliadin mit sofortigen Symptomen auf Weizenprovokationen, während alle Patienten mit verzögerten oder negativen Testergebnissen keine nachweisbaren IgE-Antikörper gegen ω-5-Gliadin zeigten.15 In einer japanischen Kohorte war das Vorhandensein erhöhter ω-5-Gliadin-spezifischer IgE-Antikörper mit unmittelbaren Symptomen bei Weizennahrungsprovokationen und auch bei Patienten mit einer stark überzeugenden Vorgeschichte einer Weizenallergie verbunden, die aufgrund des Anaphylaxierisikos nicht provoziert wurden. Darüber hinaus hatten Patienten mit schweren Reaktionen bei der Provokation signifikant höhere Spiegel an ω-5-Gliadin-spezifischen IgE-Antikörpern im Vergleich zu Kindern mit leichten oder mittelschweren Symptomen. In einer multizentrischen japanischen Studie haben Ebisawa et al. zeigten einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Wahrscheinlichkeit einer Weizenallergie und der Konzentration von ω-5-Gliadin-spezifischen IgE-Antikörpern mit 2,6-fach erhöhtem Risiko. In einer Studie mit gemischten deutschen und amerikanischen Probanden korrelierten ω-5-Gliadin-spezifische IgE-Antikörper nicht mit den Ergebnissen der Nahrungsmittelprovokation bei Patienten mit Verdacht auf Allergie. Allerdings war die Stichprobengröße in dieser Studie viel kleiner als in anderen, und die deutsche Bevölkerung umfasste mehr Patienten mit nicht-IgE-vermittelter Weizenallergie mit verzögerten Symptomen, fast die Hälfte der deutschen Kohorte. Dennoch können sich ω-5-Gliadin-spezifische IgE-Antikörper aufgrund von Ernährungsgewohnheiten und Genetik zwischen Populationen in Asien, Europa und den Vereinigten Staaten unterscheiden, und weitere Studien sind gerechtfertigt, insbesondere in einer größeren US-Kohorte.

Nahrungspflanzen, die durch landwirtschaftliche Biotechnologie für den kommerziellen Einsatz entwickelt wurden, werden gründlich auf ihre Sicherheit geprüft. Eines der Schlüsselelemente bei der Sicherheitsbewertung einer gentechnisch verbesserten Kulturpflanze ist die Bewertung potenzieller Änderungen ihrer allergenen Eigenschaften. Allergene Eigenschaften der Kulturpflanze können potenziell verändert werden, wenn ein bekanntes Allergen oder ein Protein mit hohem Potenzial, ein Allergen zu werden, eingeführt wird. Darüber hinaus könnte das Expressionsniveau von endogenen Allergenen als Ergebnis der Transformation und Insertion des neuen Gens in das Pflanzengenom verändert werden.

Da Weizen eine bekannte allergene Nahrungspflanze ist, erfordern internationale Richtlinien Analysen, um festzustellen, ob die Einführung der Gene und die Produktion der rekombinanten Proteine ​​in Weizen eine unbeabsichtigte Änderung der Konzentrationen von endogenen allergenen Proteinen verursachen. Um diese Frage zu beantworten, werden die Werte der weizenspezifischen IgE-Bindung, die in den biotechnologisch gewonnenen Weizensorten beobachtet wurden, mit den Bindungswerten verglichen, die in bereits auf dem Markt befindlichen Referenzweizensorten beobachtet wurden. Es hat sich gezeigt, dass die Bestimmung des Ausmaßes der direkten IgE-Bindung unter Verwendung eines enzymgebundenen Immunosorbent-Assays (ELISA) eine geeignete Methode zur Durchführung solcher Vergleiche ist, insbesondere wenn der Assay vor der Datenerstellung validiert und kalibriert wird. Dieser Vergleich ist wichtig, um festzustellen, ob bei weizenallergischen Patienten mit Weizenallergie eine Heterogenität hinsichtlich eines vorherrschenden Auslösers besteht. Letztendlich können Nutzpflanzen so manipuliert werden, dass sie die schuldigen Komponenten eliminieren, wenn sie vorherrschen.

In dieser Studie (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) werden die Ergebnisse der Nahrungsmittelprovokation und Standard-ImmunoCAP-IgE-Assays für Weizen mit CRD-Tests für Weizen verglichen. Wenn sie zusammen mit der klinischen Vorgeschichte, der Hauttestreaktivität und den OFC-Ergebnissen ausgewertet werden, können die Reaktionen auf einzelne Komponenten verwendet werden, um die Reaktionsfähigkeit auf Nahrungsmittelbelastungen vorherzusagen. In Bezug auf intakte weizenspezifische IgE-Spiegel konnte in zwei früheren Studien, in denen diese verwendet wurden, kein echter 95 % positiver prädiktiver Wert-Cutoff zur Vorhersage der Reaktivität bei OFC gegenüber Weizen bestimmt werden, obwohl eine ärztliche Provokation bei einem geschätzten Weizenspiegel von 26 vorgeschlagen wurde kU/L zur Bestimmung einer möglichen Reaktivität.6,7 Diese Studien sind jedoch mittlerweile über ein Jahrzehnt alt und vor der komponentenaufgelösten Diagnostik (CRD) datiert. CRD für die Hauptproteine ​​ω-5-Gliadin könnte sich als vorteilhafter erweisen, wenn es darum geht, prädiktive IgE-Spiegel und positive OFC-Ergebnisse für Weizen zu bestimmen. Daher hoffen die Forscher, neben der Bestimmung von Weizenkomponentenmustern, die OFC-Ergebnisse vorhersagen könnten, 95 % prädiktive Entscheidungspunkte für jede der einzelnen Komponenten zu bestimmen und diese mit den Entscheidungspunkten zu vergleichen, die vom ImmunoCAP-Assay für Weizen geschätzt werden.