دستاوردهای مهندسی ژنتیک در مبارزه با بیماری سلیاک

گنـدم از مهمتریـن محصولات زراعی و منبع اصلی کالری و انرژی در دنیا است و بر اساس آمار فائـو، حدود 29درصـد غلات تولیدی دنیـا در سـال 2015 را شامل شده اسـت. اما با گسـترش مصرف ایـن محصول میـزان بیماری سلیاک نیـز رو بـه گسترش می‌باشد، به طوریکه میزان آن نسبت بـه چند دهـه گذشته حدود چهار برابر شده است. بیماری سیلیاک یک بیماری خود ایمنی است که در افراد مستعد بیماری از نظر ژنتیکی و در اثر مصرف گندم و دیگر غلات حاوی پروتئین گلوتن مانند گندم، جو و چاودار ایجاد می‌شود و بـه محض ورود ایـن پروتئین به سیستم گوارش آن‌ها، سیستم ایمنی بـدن دستور تخریب پرزهای دیواره روده کوچک که مسئول جذب مـواد غذایی هستند را صادر می‌کند و در نهایت بـه دلیل عدم جذب مـواد غذایی در بـدن، فرد دچار سوء تغذیه می‌شـود. گلیادین یا پرولامین یکی از دو پروتئین تشکیل‌دهنده گلوتن است. گلوتن از لحاظ زیست‌شناسی و شیمی یک نوع پروتئین به رنگ قهوه‌ای کم‌رنگ است. گلوتن در جوانه گندم و دیگر غلات یافت می‌شود. ۸۰ درصد پروتئین گندم را گلوتن تشکیل می‌دهد. گلوتن پس از سویا مهمترین پروتئین گیاهی به شمار می‌آید. گلوتن از گلیادین و گلوتلین یا گلوتنین تشکیل می‌شود.

ساده‌ترین راهکار برای مبـارزه با بیماری سلیاک، عـدم اسـتفاده از گنـدم در مـواد غذایـی و اسـتفاده از نان و محصولات حاوی برنـج یـا ذرت و یا سایر ترکیبات بدون گلوتن است امـا محصـولات بـدون گلوتن از نظـر بافـت، بـو و مـزه به پای محصولات گلوتن‌دار نمی‌رسند، لذا لازم اسـت از آنزیم‌های خاص، مکمل‌ها و امولسیفایرها استفاده شود. روش دیگر استفاده از داروهای تجزیه کننده گلوتن یـا اسـتفاده از واکسـن‌های مقابلـه کننـده بـا آنتی ژن گلوتن می‌باشد. محققین تـلاش کرده‌انـد تـا از طریـق اصلاح نباتات کلاسیک، ارقـام گندم بـدون گلیادین یـا بـا گلیادین کم تولید کنند، اما بـه دلیل هگزاپلوئید بودن گندم نـان و همچنین پیچیدگی لوکوس گلیادین در کروموزوم‌ها بخاطر تعداد زیـاد کپی و نـوع آن در کوموزوم‌ها، ایـن کار در چند دهه اخیر قابل انجام نبوده است.

اخیرا محققین اسپانیایی موفق بـه ایجاد گندم تراریخته‌ای شده‌اند که دارای گلیادیـن پایین می‌باشد و می‌تواند برای افراد دارای بیماری سلیاک یا حساسیت به گلوتن مناسب باشد. این نـوع گندم بـه نحوی مهندسی شده است کـه میزان گلیادیـن (کـه قسمتی از گلوتن است) در دانه‌ها کاهش یافتـه است. اگر این آزمایشات موفقیت آمیز باشد، می‌تواند اتفاق بسـیار خوبی بـرای حدود یک درصد مردم دنیا کـه دارای این نارسایی و 5 تا 8 درصد مردم که دارای حساسـیت بـه گلوتن هستند، باشد. با توجه به مشکلات فوق، فرانسیسکو بارو در انستیتو توسعه پایدار شـهر کوردوبـای اسـپانیا از راهـکار آر ان ای تداخلگـر برای خاموش کردن کلیه ژن‌های شناخته شده گلیادین استفاده کرد. برای اینکار آن‌ها ناقلین مختلف حاوی قطعات تکراری معکوس هومولوگ قسمت‌های حفاظت شده تمام ژن‌های مختلف شناسایی شده گلیادین را ساخته و به گیـاه انتقال دادند. بـا این کار آن‌ها توانستند لاین‌های تراریخته‌ای ایجاد کنند که تنهـا 7/8 درصـد ارقـام مادری گلیادین تولیـد می‌کردنـد و لذا در افـراد دارای نارسایی سلیاک، مشکلات بسیار کمتری ایجاد می‌کرد. لاین‌های تراریخته تـا 12 نسل پیش رفته‌اند و تاکنون کارایی آن‌ها کاهش نیافته است، لذا تراریخته‌های بدست آمده دارای پایداری ژنتیکی مناسبی هستند. این گروه در سال‌های گذشته از آرد گندم تراریخته، در سـطح آزمایشی نان تولیـد کـرده و اختراع خود را ثبت و با یک شـرکت انگلیسی انتقال تکنولوژی بـه نـام پی.بی.ال (PBL) قـرارداد امضـا کردند تـا فراینـد تجاری سازی این فنـاوری را تکمیـل کنند. عـلاوه بر این، انجمن‌هـا و فدراسـیون اتحادیه‌های سـلیاک در اسـپانیا، ایـن گـروه تحقیقاتی را تشـویق کردنـد و بـه دنبـال پیدا کردن راهکار حمایت از آن‌ها هستند. در ادامـه، 11 نفـر بیمار دوره دیده و بـرای انجام آزمایـش انتخـاب و معرفـی شدند. نتایج نشان داد که ایـن نوع نان اثرات منفی بسیار کمتری نسـبت به نـان حاصـل از گنـدم معمولی داشته و از طرفی از نظـر بافت، ساختار و ماندگاری از نـان برنج و ذرت بسـیار بهتـر بـوده و نسـبت بـه نـان معمولی نیـز فـرق چندانی ندارد. ادامه مطلب