Gewone tarwe op het veld. Bluemoose/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Tarwe veilig maken voor coeliakie-patiënten door de allergene stoffen genetisch te verwijderen

Een tot twee procent van de bevolking heeft coeliakie, een immuunreactie die wordt veroorzaakt door gluten. Tarwekorrels bevatten gluten, en een glutenvrij dieet is de enige uitweg voor coeliakiepatiënten. Een dergelijk dieet is echter niet eenvoudig te volgen, en glutenvrije producten zijn meestal duurder en minder gezond. Het is daarom belangrijk gezondere producten te ontwikkelen voor coeliakiepatiënten. Glutenvrije tarwe kan met genetische modificatie ontwikkeld worden, maar die zou minder goede kwaliteiten hebben om mee te bakken. Daarom heeft een doctoraatsstudente van de WUR voorgesteld om tarwe met "veilige gluten" te ontwikkelen, gluten waaruit de elementen verwijderd zijn die de reactie veroorzaken.

Gluten zijn een mengsel van glutenine- en gliadine-eiwitten, die een netwerk vormen dat tarwebrood zijn unieke structuur geeft. Een glutenvrij dieet, dus zonder tarwe, gerst en rogge, is niet eenvoudig te volgen, ook al omdat tarwegluten aan veel voedingsmiddelen worden toegevoegd om de structuur te verbeteren. Glutenvrije producten zijn daardoor vaak duurder en minder gezond, vanwege de vele toevoegingen die nodig zijn om de textuur en de smaak te verbeteren. 

Maar een glutenvrij dieet is voorlopig de enige uitweg voor coeliakie-patiënten, want de meeste gliadines en een aantal glutenines bevatten ook bepaalde zogenoemde "immunogene epitopen", stoffen die de daadwerkelijke immuunreactie veroorzaken. 

We kunnen met de methode voor gen editing CRISPR/Cas alle glutengenen verwijderen en een glutenvrije tarwe maken. Dit zou  interessant zijn voor iedereen die glutenvrij wil eten, maar deze tarwe zou een slechte bakkwaliteit hebben.

Daarom beschrijft Aurélie Jouanin, een studente aan de Wageningen University & Research (WUR), in haar doctoraatsthesis een alternatieve aanpak, waarbij CRISPR/Cas9 wordt ingezet om de epitopen uit gliadines te verwijderen, en zo een tarwe met veilige gluten te maken.

De eerste planten die met deze benadering zijn ontwikkeld, laten zien dat de techniek werkt, maar deze tarweplanten zijn nog niet veilig, want er zitten veel genen voor gluten in tarwe, en in deze planten zijn nog niet alle genen voor de gliadines aangepast, zo zegt WUR in een persmededeling. Jouanin heeft daarom ook verschillende methodes ontwikkeld om snel vast te stellen welke genen al wel veranderd zijn, en welke voor een volgende ronde aan de beurt zijn, om te komen tot een veilige tarwevariëteit. 

Genetische modificatie in de EU

De regulering van gen editing als genetische modificatie (GM) in de EU leidt tot felle debatten, en zou momenteel een flink obstakel zijn om tarweproducten met veilige gluten op de markt te krijgen.

In haar thesis bediscussieert Jouanin het gebrek aan samenhang van de EU-regelgeving van gen-edited planten, door de overeenkomsten te laten zien van de tarweplanten die zij zelf heeft ontwikkeld met gerichte gen-editing, met tarweplanten die zijn verkregen als resultaat van willekeurige mutagenese - het veroorzaken van mutaties - door bestraling. De eerste categorie planten is streng gereguleerd, volgens een uitspraak van het Europese Hof van Justitie in juli 2018, terwijl de tweede groep is vrijgesteld van regelgeving.

Jouanin adviseert de Europese Commissie om haar standpunt te herzien, en om gen editing te reguleren op basis van wetenschappelijke gegevens over de producten die ermee worden gemaakt, en op basis van het innovatie-principe als onderdeel van verantwoord onderzoek en innovatie.

Een nog groene tarwe-aar. Nadja1/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Nieuwe testmethodes nodig

Ten slotte bespreekt Jouanin in haar thesis enkele zeer recente methodes om, met behulp van varianten van CRISPR, tarwe met veilige gluten sneller te kunnen ontwikkelen, en ook de voordelen en mogelijke risico’s van tarwe die geen immuunreactie veroorzaakt, bediscussieert ze.

Ze heeft het over hoe deze tarwerassen moeten worden geteeld en verwerkt, en stelt dat nieuwe testmethodes zullen moeten worden ontwikkeld om gluten zonder de immunogene epitopen te kunnen onderscheiden van gewone gluten. De bestaande glutenvrije testen kunnen dat niet, zij onderscheiden alleen voedsel met gluten van voedsel zonder gluten.

"Geweldige verbetering van de levenskwaliteit"

 “Veel normale, gezonde graanproducten zijn uitgesloten in het dieet van coeliakiepatiënten. Hoewel er steeds meer gezonde alternatieve producten op de markt komen, is het dagelijks dieet van mensen met coeliakie nog altijd ernstig beperkt. Zij worstelen bovendien dagelijks met de vraag wat wel en niet kan worden gegeten" zei Bianca Rootsaert, de directeur van de Nederlandse Coeliakie Vereniging in de persmededeling.

"Glutenvrije tarwe zou een geweldige verbetering van de kwaliteit van leven van coeliakiepatiënten betekenen. Het is wel erg belangrijk voor hen dat glutenvrije tarwe duidelijk wordt onderscheiden van normale tarwe, en dat vraagt om veel aandacht voor de ingredientendeclaratie op verpakkingen of voldoende kennis bij iedereen die voedsel verkoopt.”

Aurélie Jouanin heeft het onderzoek uitgevoerd aan Wageningen University & Research en bij het National Institute of Agricultural Botany in Cambridge. Ze heeft haar thesis gisteren, maandag 28 januari, verdedigd aan WUR.