Ocena potencjalnej alergenności nowych odmian pszenicy

Częstość występowania alergii pokarmowej w populacji pediatrycznej wzrasta. Rozpoznanie alergii pokarmowej niesie ze sobą istotne implikacje medyczne, żywieniowe i psychologiczne zarówno dla pacjentów, jak i ich rodzin. Dlatego postawienie dokładnej diagnozy ma kluczowe znaczenie. Jednak rozpoznanie objawowej alergii pokarmowej nadal stanowi wyzwanie dla alergologów i innych praktykujących lekarzy. Wywiad kliniczny pacjenta pozostaje kluczowym elementem w diagnostyce alergii pokarmowej. Punktowe testy skórne i testy immunoglobulin swoistych dla żywności (IgE) działają jako dodatkowe narzędzia pomagające w procesie oceny, ale te testy mają również wysoki odsetek wyników fałszywie dodatnich. Jednak w przypadku poziomów swoistych IgE poniżej wartości granicznych dla tych pokarmów może być konieczne wykonanie nadzorowanej prowokacji pokarmowej (OFC) w celu ustalenia rozpoznania objawowej alergii pokarmowej, ponieważ czułość tych wartości jest stosunkowo niska. Obecnie złotym standardem w diagnostyce alergii pokarmowej pozostaje podwójnie ślepa, kontrolowana placebo próba prowokacji pokarmowej (DBPCFC). OFC mają swoje nieodłączne wady: nie zawsze są łatwo dostępne dla wszystkich pacjentów, są czasochłonne i potencjalnie niebezpieczne ze względu na ryzyko anafilaksji.

Pszenica jest jednym z ośmiu alergizujących pokarmów, które odpowiadają za około 90% wszystkich alergii pokarmowych. Pszenica jest mniej uczulająca niż inne pokarmy z tej grupy i rzadziej powoduje wielonarządowe, ciężkie, zagrażające życiu reakcje. Alergia na pszenicę występuje częściej u dzieci niż u dorosłych i jest uważana za przejściową alergię wieku niemowlęcego/dziecięcego. Alergia na pszenicę często wyrasta we wczesnym dzieciństwie, w większości przypadków w wieku 3-5 lat, ale 35% wykazuje utrzymującą się alergię do okresu dojrzewania. Podczas gdy poprzednie badania z użyciem swoistych dla żywności przeciwciał IgE określiły diagnostyczne punkty decyzyjne, które wskazują na wysokie prawdopodobieństwo reaktywności klinicznej dla niektórych pokarmów, a mianowicie mleka, jaj, orzeszków ziemnych i ryb, poziomy IgE swoiste dla pszenicy nie wydają się być użytecznymi predyktorami żywności wynik wyzwania, umożliwiając zmniejszenie zapotrzebowania na wyzwania związane z jedzeniem. Ponadto u pacjentów z alergią na trawę często obserwuje się fałszywie dodatnie reakcje IgE na pszenicę i inne zboża z powodu nieistotnej reaktywności krzyżowej między białkami rozpuszczalnymi w wodzie/solach. Dlatego ważna jest identyfikacja białek pszenicy związanych z objawami pszenicy.

W szczególności gliadyny są zaangażowane w alergię na pszenicę, zarówno w alergii IgE-zależnej, jak i alergii na celiakię niezależną od IgE. U dzieci z natychmiastową reakcją na spożytą pszenicę wykryto przeciwciała IgE przeciwko ω-5-gliadynie, a opublikowane wyniki pokazują, że podwyższone poziomy IgE przeciwko ω-5-gliadynie korelują z wynikami prowokacji pokarmowych. W fińskim badaniu wszystkie dzieci z przeciwciałami IgE przeciwko ω-5-gliadynie reagowały natychmiastowymi objawami na prowokację pszeniczną, podczas gdy wszyscy pacjenci z opóźnionym lub ujemnym wynikiem testu prowokacyjnego nie wykazywali wykrywalnych przeciwciał IgE przeciwko ω-5-gliadynie.15 W kohorcie japońskiej obecność podwyższonych przeciwciał IgE specyficznych dla ω-5-gliadyny była związana z natychmiastowymi objawami prowokacji pokarmowej pszenicy, a także u pacjentów z silnie przekonującą historią alergii na pszenicę, którzy nie byli prowokowani z powodu ryzyka anafilaksji. Ponadto pacjenci z ciężkimi reakcjami po prowokacji mieli znacznie wyższy poziom przeciwciał IgE specyficznych dla ω-5-gliadyny w porównaniu z dziećmi z łagodnymi lub umiarkowanymi objawami. W wieloośrodkowym badaniu japońskim Ebisawa i in. wykazali istotny związek między prawdopodobieństwem wystąpienia alergii na pszenicę a stężeniem swoistych dla ω-5-gliadyny przeciwciał IgE z 2,6-krotnym wzrostem ryzyka. W badaniu obejmującym mieszanych Niemców i Amerykanów przeciwciała IgE swoiste dla ω-5-gliadyny nie korelowały z wynikami prowokacji pokarmowej u pacjentów z podejrzeniem alergii. Jednak wielkość próby w tym badaniu była znacznie mniejsza niż w innych, a populacja niemiecka obejmowała więcej pacjentów z alergią na pszenicę niezależną od IgE z objawami opóźnionymi, czyli prawie połowę kohorty niemieckiej. Niemniej jednak przeciwciała IgE specyficzne dla ω-5-gliadyny mogą różnić się w populacjach w Azji, Europie i Stanach Zjednoczonych ze względu na nawyki żywieniowe i genetykę, a dalsze badania są uzasadnione, zwłaszcza w większej kohorcie w USA.

Uprawy spożywcze, które zostały opracowane za pomocą biotechnologii rolniczej do użytku komercyjnego, są dokładnie oceniane pod kątem ich bezpieczeństwa. Jednym z kluczowych elementów oceny bezpieczeństwa upraw genetycznie ulepszonych jest ocena potencjalnych zmian ich właściwości alergennych. Właściwości alergenne rośliny uprawnej mogą potencjalnie zostać zmienione, jeśli zostanie wprowadzony znany alergen lub białko, które ma duży potencjał, by stać się alergenem. Ponadto poziom ekspresji endogennych alergenów może ulec zmianie w wyniku transformacji i insercji nowego genu do genomu rośliny.

Ponieważ pszenica jest rośliną uprawną powodującą alergie, międzynarodowe wytyczne wymagają przeprowadzenia analiz w celu ustalenia, czy wprowadzenie genów i produkcja rekombinowanych białek w pszenicy powoduje niezamierzoną zmianę poziomów endogennych białek alergizujących. Aby odpowiedzieć na to pytanie, poziomy wiązania swoistych dla pszenicy IgE obserwowane w odmianach pszenicy uzyskanych biotechnologicznie porównuje się z zestawem wartości wiązania obserwowanych w referencyjnych odmianach pszenicy, które są już na rynku. Wykazano, że określenie poziomów bezpośredniego wiązania IgE przy użyciu testu immunoenzymatycznego (ELISA) jest odpowiednią metodą przeprowadzania takich porównań, zwłaszcza gdy test jest zwalidowany i skalibrowany przed uzyskaniem danych. To porównanie jest ważne, ponieważ umożliwi określenie, czy istnieje heterogenność u pacjentów z alergią na pszenicę z alergią na pszenicę pod względem dominującego czynnika wyzwalającego. Ostatecznie uprawy mogą być modyfikowane w celu wyeliminowania składników winowajców, jeśli dominują.

Wyniki prowokacji pokarmowej i standardowe testy ImmunoCAP IgE dla pszenicy zostaną porównane z testami CRD pszenicy w tym badaniu (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). W przypadku oceny wraz z historią kliniczną, reaktywnością testów skórnych i wynikami OFC, reakcje na poszczególne składniki mogą być wykorzystane do przewidywania reakcji na prowokację pokarmową. W odniesieniu do poziomów IgE specyficznych dla nietkniętej pszenicy, w dwóch poprzednich badaniach z ich użyciem, nie można było określić prawdziwej 95% dodatniej wartości predykcyjnej do przewidywania reaktywności w OFC dla pszenicy, chociaż zasugerowano prowokację lekarza przy szacowanym poziomie pszenicy wynoszącym 26 kU/L w celu określenia możliwej reaktywności.6,7 Jednak badania te mają już ponad dekadę i są starsze niż diagnostyka rozwiązania komponentów (CRD). CRD dla głównych białek ω-5-gliadyny może okazać się bardziej korzystny w określaniu predykcyjnych poziomów IgE i pozytywnych wyników OFC dla pszenicy. Dlatego oprócz określenia wzorców składników pszenicy, które mogłyby przewidywać wyniki OFC, badacze mają nadzieję określić 95% predykcyjnych punktów decyzyjnych dla każdego z poszczególnych składników i porównać je z punktami decyzyjnymi oszacowanymi w teście ImmunoCAP dla pszenicy.