Valutazione della potenziale allergenicità delle nuove varietà di grano

La prevalenza dell'allergia alimentare è in aumento nella popolazione pediatrica. Una diagnosi di allergia alimentare comporta significative implicazioni mediche, nutrizionali e psicologiche sia per i pazienti che per le loro famiglie. Pertanto, fare una diagnosi accurata è fondamentale. Tuttavia, la diagnosi di allergia alimentare sintomatica continua a rappresentare una sfida per allergologi e altri medici praticanti. La storia clinica del paziente rimane una componente chiave nella diagnosi di allergia alimentare. Il prick test cutaneo e il test dell'immunoglobulina-e (IgE) specifica per alimenti fungono da strumenti secondari per aiutare nel processo di valutazione, ma questi test soffrono anche di un alto tasso di falsa positività. Per livelli di IgE specifici al di sotto dei valori limite per questi alimenti, tuttavia, possono essere necessari test di provocazione alimentare orale (OFC) supervisionati per stabilire la diagnosi di allergia alimentare sintomatica, poiché la sensibilità di questi valori è relativamente bassa. Attualmente, il test alimentare in doppio cieco, controllato con placebo (DBPCFC) rimane il gold standard per la diagnosi di allergia alimentare. Gli OFC hanno i loro svantaggi intrinseci: non sono sempre prontamente disponibili per tutti i pazienti, richiedono molto tempo e sono potenzialmente pericolosi a causa del loro rischio di anafilassi.

Il grano è uno degli otto alimenti allergenici responsabili di circa il 90% di tutte le allergie alimentari. Il grano è meno allergenico di altri alimenti di questo gruppo e ha meno probabilità di causare reazioni multiorgano, gravi e pericolose per la vita. L'allergia al grano è più diffusa nei bambini rispetto agli adulti ed è considerata un'allergia transitoria dell'infanzia/infanzia. L'allergia al grano è spesso superata nella prima infanzia, nella maggior parte dei casi all'età di 3-5 anni, ma il 35% mostra un'allergia persistente nell'adolescenza. Mentre studi precedenti che utilizzavano anticorpi IgE specifici per alimenti hanno determinato punti decisionali diagnostici che indicano un'elevata probabilità di reattività clinica per determinati alimenti, vale a dire latte, uova, arachidi e pesce, i livelli di IgE specifici per il grano non sembrano essere utili predittori di cibo risultato della sfida, consentendo la riduzione del fabbisogno di sfide alimentari. Inoltre, nei pazienti allergici all'erba si osservano spesso reazioni IgE false positive al grano e ad altri cereali, a causa della reattività crociata insignificante tra le proteine ​​solubili in acqua/sale. Pertanto, l'identificazione delle proteine ​​del grano associate ai sintomi del grano è importante.

Le gliadine in particolare sono state implicate nell'allergia al grano, sia nell'allergia IgE-mediata che nell'allergia celiaca non IgE-mediata. Anticorpi IgE contro ω-5-gliadina sono stati trovati in bambini con reazioni immediate al grano ingerito e i risultati pubblicati mostrano che l'aumento dei livelli di IgE contro ω-5-gliadina è correlato all'esito delle sfide alimentari. In uno studio finlandese, tutti i bambini con anticorpi IgE anti-ω-5-gliadina hanno reagito con sintomi immediati al test del grano, mentre tutti i pazienti con risultati ritardati o negativi del test di provocazione non hanno mostrato anticorpi IgE rilevabili anti-ω-5-gliadina.15 In una coorte giapponese, la presenza di elevati anticorpi IgE specifici per ω-5-gliadina è stata associata a sintomi immediati con provocazioni alimentari a base di grano e anche in pazienti con una storia forte e convincente di allergia al grano che non sono stati provocati a causa del rischio di anafilassi. Inoltre, i pazienti con reazioni gravi al challenge avevano livelli significativamente più alti di anticorpi IgE specifici per ω-5-gliadina rispetto ai bambini con sintomi lievi o moderati. In uno studio giapponese multicentrico, Ebisawa et al. ha mostrato una relazione significativa tra la probabilità di allergia al grano e la concentrazione di anticorpi IgE specifici per ω-5-gliadina con un aumento del rischio di 2,6 volte. In uno studio su soggetti misti tedeschi e americani, gli anticorpi IgE specifici per ω-5-gliadina non erano correlati con gli esiti della sfida alimentare nei pazienti con sospetta allergia. Tuttavia, la dimensione del campione in questo studio era molto più piccola che in altri, e la popolazione tedesca comprendeva più pazienti con allergia al grano non IgE mediata con sintomi ritardati, quasi la metà della coorte tedesca. Tuttavia, gli anticorpi IgE specifici per ω-5-gliadina possono differire tra le popolazioni in Asia, Europa e Stati Uniti a causa delle abitudini alimentari e della genetica, e sono necessari ulteriori studi, specialmente in una coorte statunitense più ampia.

Le colture alimentari che sono state sviluppate attraverso la biotecnologia agricola per uso commerciale sono accuratamente valutate per la loro sicurezza. Uno degli elementi chiave nella valutazione della sicurezza di una coltura geneticamente migliorata è una valutazione dei potenziali cambiamenti nelle loro proprietà allergeniche. Le proprietà allergeniche della coltura possono potenzialmente essere alterate se viene introdotto un allergene noto o una proteina che ha un alto potenziale di diventare un allergene. Inoltre, il livello di espressione degli allergeni endogeni potrebbe essere alterato a seguito della trasformazione e dell'inserimento del nuovo gene nel genoma della pianta.

Poiché il grano è una coltura alimentare allergenica nota, le linee guida internazionali richiedono analisi per determinare se l'introduzione dei geni e la produzione delle proteine ​​ricombinanti nel grano causi un cambiamento involontario nei livelli di proteine ​​allergeniche endogene. Per rispondere a questa domanda, i livelli di legame IgE specifico del grano osservati nelle varietà di grano derivate dalla biotecnologia vengono confrontati con l'insieme dei valori di legame osservati nelle varietà di grano di riferimento che sono già sul mercato. La determinazione dei livelli di legame diretto delle IgE mediante un saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA) ha dimostrato di essere un metodo appropriato per eseguire tali confronti, soprattutto quando il saggio viene convalidato e calibrato prima della produzione dei dati. Questo confronto è importante in quanto consentirà di stabilire se vi sia eterogeneità nei pazienti allergici al grano con allergia al grano in termini di fattore scatenante predominante. In definitiva, le colture possono essere progettate per eliminare i componenti colpevoli se predominanti.

In questo studio, i risultati della sfida alimentare e i test ImmunoCAP IgE standard per il grano saranno confrontati con i test del grano CRD (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Se valutate insieme alla storia clinica, alla reattività del test cutaneo e agli esiti dell'OFC, le risposte ai singoli componenti possono essere utilizzate per prevedere la reattività alla sfida alimentare. Per quanto riguarda i livelli intatti di IgE specifici per il grano, in due studi precedenti che li utilizzavano, non è stato possibile determinare un vero valore predittivo positivo del 95% per prevedere la reattività all'OFC per il grano, sebbene sia stata suggerita una sfida medica a un livello di grano stimato di 26 kU/L per determinare l'eventuale reattività.6,7 Tuttavia, questi studi hanno ormai più di un decennio e sono precedenti alla diagnostica risolta dei componenti (CRD). La CRD alle principali proteine ​​ω-5-gliadina può rivelarsi più vantaggiosa nel determinare i livelli predittivi di IgE e gli esiti positivi di OFC nel grano. Pertanto, oltre a determinare i modelli dei componenti del grano che potrebbero prevedere gli esiti dell'OFC, i ricercatori sperano di determinare i punti decisionali predittivi del 95% per ciascuno dei singoli componenti e confrontarli con i punti decisionali stimati dal test ImmunoCAP al grano.