Le ministère de l’Agriculture des États-Unis identifie un groupe de «huit grands» aliments qui causent 90% des allergies alimentaires. Parmi ces aliments figurent le blé et les arachides.
Sachin Rustgi, membre de la Crop Science Society of America, étudie comment nous pouvons utiliser la sélection pour développer des variétés moins allergènes de ces aliments. Rustgi a récemment présenté ses recherches lors de la réunion annuelle virtuelle 2020 de l’ASA-CSSA-SSSA.
Les réactions allergiques causées par le blé et les arachides peuvent être évitées en évitant ces aliments, bien sûr. «Bien que cela semble simple, c’est difficile en pratique», déclare Rustgi.
Éviter le blé et les arachides signifie perdre des options alimentaires saines. Ces deux aliments sont des centrales nutritionnelles.
Le blé est une excellente source d’énergie, de fibres et de vitamines. Les arachides fournissent des protéines, de bonnes graisses, des vitamines et des minéraux.
«Les personnes souffrant d’allergies alimentaires peuvent s’efforcer d’éviter les aliments, mais une exposition accidentelle à un allergène est également possible», explique Rustgi. L’exposition aux allergènes peut entraîner une hospitalisation, en particulier pour les personnes allergiques aux arachides.
«Pour d’autres, éviter le blé et les arachides n’est pas facile pour des raisons géographiques, culturelles ou économiques», explique Rustgi.
Rustgi et ses collègues utilisent la sélection végétale et le génie génétique pour développer des variétés de blé et d’arachides moins allergènes. Leur objectif est d’augmenter les options alimentaires pour les personnes allergiques.
Pour le blé, les chercheurs se concentrent sur un groupe de protéines, appelé gluten.
Le gluten dans la farine à pain rend la pâte élastique. Le gluten contribue également à la texture moelleuse du pain.
Mais le gluten peut provoquer une réaction immunitaire chez les personnes atteintes de la maladie cœliaque. De plus, d’autres ressentent une sensibilité au gluten non cœliaque, entraînant une variété de symptômes indésirables.
Les chercheurs ont essayé de sélectionner des variétés de blé à faible teneur en gluten. Le défi, en partie, réside dans la nature complexe de la génétique du gluten. Les informations nécessaires à la fabrication du gluten sont intégrées dans l’ADN des cellules de blé.
Mais le gluten n’est pas une seule protéine – c’est un groupe de nombreuses protéines différentes. Les cellules d’instructions nécessaires pour fabriquer les protéines de gluten individuelles sont contenues dans différents gènes.
Dans le blé, ces gènes du gluten sont répartis dans tout l’ADN d’une cellule. Étant donné que de nombreuses parties de l’ADN jouent un rôle dans la création de gluten, il est difficile pour les phytogénéticiens de sélectionner des variétés de blé avec des niveaux de gluten inférieurs.
Lorsque nous avons commencé cette recherche, une question majeure était de savoir s’il serait possible de travailler sur une caractéristique contrôlée par autant de gènes. «
Sachin Rustgi, membre de la Crop Science Society of America
Pour les arachides, la situation est similaire. Les arachides contiennent 16 protéines différentes reconnues comme allergènes.
«Toutes les protéines d’arachide ne sont pas également allergènes», dit Rustgi. Quatre protéines déclenchent une réaction allergique chez plus de la moitié des personnes sensibles aux arachides.
Comme les gènes du gluten dans le blé, les gènes allergènes de l’arachide sont répartis dans l’ADN de l’arachide.
«Affecter autant de cibles n’est pas une tâche facile, même avec la technologie actuelle», déclare Rustgi.
Rustgi et l’équipe de recherche testent de nombreuses variétés de blé et d’arachides pour trouver celles qui sont naturellement moins allergènes que d’autres.
Ces variétés peu allergènes peuvent être sélectionnées avec des variétés de cultures qui présentent des caractéristiques souhaitables, telles que des rendements élevés ou une résistance aux ravageurs. L’objectif est de développer du blé faiblement allergène pouvant être cultivé commercialement.
En plus des efforts de sélection traditionnels, Rustgi utilise également le génie génétique pour réduire les protéines allergènes dans le blé et les arachides.
Par exemple, une technologie appelée CRISPR permet aux scientifiques d’apporter des modifications très précises à l’ADN d’une cellule.
Rustgi utilise CRISPR pour cibler les gènes du gluten dans le blé. Les récentes améliorations de la technologie CRISPR permettent aux chercheurs de cibler plusieurs gènes à la fois.
Les gènes ciblés par CRISPR sont modifiés ou mutés. Cela signifie que les cellules ne peuvent plus «lire» ces gènes pour fabriquer les protéines spécifiques.
«La perturbation des gènes du gluten dans le blé pourrait produire du blé avec des niveaux de gluten nettement inférieurs. Une approche similaire fonctionnerait dans les arachides», explique Rustgi.
D’autres approches comprennent la compréhension de la régulation de la production de gluten dans les cellules de blé. Il s’avère qu’une protéine sert de «maître régulateur» pour de nombreux gènes du gluten.
C’est important car la perturbation de ce régulateur principal pourrait entraîner une réduction des quantités de gluten dans le blé. Cibler un seul gène est beaucoup plus facile que d’essayer de perturber les différents gènes du gluten.
«Le blé et les arachides sont les principales sources de protéines pour beaucoup, en particulier pour ceux qui vivent dans des conditions de manque de ressources», déclare Rustgi. « Il est très important de trouver des moyens abordables de rendre le blé et les arachides accessibles à tous. »
Développer du blé et des arachides avec des niveaux d’allergènes réduits est une étape clé vers cet objectif.
Ces cultures réduiront également l’exposition accidentelle aux allergènes. En outre, ils limiteraient la gravité des réactions en cas d’exposition. «
Sachin Rustgi, membre de la Crop Science Society of America
La source:
Société américaine d’agronomie
