Potencial Alergenicidade dos Alimentos Geneticamente Modificados Rita Batista FCG, Abril 2009
Um pouco de história 12000 AC - 4000 AC - Surge a agricultura Século XVII - Reprodução sexual em plantas Século XVIII Revolução industrial 1866 - Mendel padrões de hereditariedade 1927 - Radiação X capacidade de induzir mutações 1953 - Estrutura em dupla hélice do DNA. 1973 1ª molécula DNA recombinante 1994 - Aprovado 1º alimento GM - tomate FlavrSavr 1996 - Comercializado 1º alimento GM na UE
O que é um Organismo Geneticamente Modificado (OGM)? É um organismo no qual foi introduzido, com recurso à engenharia genética, um ou vários genes (transgenes) que podem provir de qualquer outro organismo. Ex: Gene Cry de Bacillus thuringiensis confere resistência a insectos (milho e algodão) Não há necessidade de compatibilidade sexual É quebrada a barreira de espécie
Como se obtém um alimento GM ou transgénico?
O que há no mercado Europeu? 5 plantas aprovadas para consumo humano: Soja (bebidas, tofu, óleo, farinha, lecitina,etc ) Milho (óleo, farinha, xaropes, milho doce, flocos, etc ) Colza (óleo) Algodão (óleo) Beterraba (açúcar) 2 tipos de características: Tolerância a herbicida (genes CP4EPSPS e PAT) Resistência a insectos (genes Cry)
Objectivos do trabalho Preocupação importante na avaliação segurança OGM Potencial alergenicidade dos produtos resultantes 1º Estudo Avaliar potencial alérgico de 5 produtos GM (em comercialização na UE), em populações humanas sensíveis. 2º Estudo Caracterizar o proteoma da soja (em especial as proteínas de ligação a IgE) Comparar a resposta alérgica de indivíduos alérgicos à soja contra os extractos de soja GM versus não-gm
Alergias: Resposta IgE Alergia Resposta imunológica anormal ( normalmente IgE ) Resposta IgE 10-25% Resposta IgE (prot. alimentares) 1-2% população 5-8% pop. Infantil 8 grupos alimentares + 90% reacções alérgicas Sensibilização leite de vaca, ovos, peixe, crustáceos (lagosta, camarões, caranguejo), amendoins, soja, frutos secos (amêndoas, avelãs, etc.), e trigo
Alergias: Resposta IgE Alergia Resposta imunológica anormal ( normalmente IgE ) Resposta Alérgica requer segundo contacto Sensibilização Reacção alérgica
Estratégia (1º estudo) 1- Extractos proteicos de farinhas de milhos e soja transgénicos e controlos não GM (Laboratórios Leti- Madrid) 2- Ensaios cutâneos pelo método de prick com os extractos proteicos Indivíduos alérgicos a alimentos (27 indivíduos) Indivíduos asmáticos (50 indivíduos) 3- Ensaios de Western com soros humanos avaliar na reacção das IgE - extractos dos milhos e soja transgénicos vs controlos não GM (57 indivíduos com alergia alimentar)
Materiais testados (1 o estudo) Espécie Evento Características Companhia Bt11 Resistência insectos (CryIA(b)) 2% GM Tolerância fosfinotricina (PAT) Syngenta Bt176 Resistência insectos (CryIA(b)) Milho 100% GM T25 100% GM Tolerância fosfinotricina (PAT) Tolerância fosfinotricina (PAT) Bayer Crop Sciences MON810 Resistência insectos (CryIA(b)) 100% GM Monsanto Soja Roundup Ready Resistência glifosato (CP4EPSPS) 5% GM
Resultados - Inquérito alimentar (1º estudo) n Número médio de produtos consumidos contendo milho ou soja, CI 95% Probabilidade de consumo de produtos com proteínas transgénicas, CI 95% Total 106 39.3 (± 4,1) 0,999902 (± 0,000125) Sexo Masc. 48 34.8 (± 5,6) 0,999719 (± 0,000490) Fem. 58 43.0 (± 5,6) 0,999959 (± 0,000080) Grupo etário <5 20 29.5 (± 6,9) 0,999024 (± 0,002370) 5-10 56 41.1 (± 5,9) 0,999936 (± 0,000120) 10-25 11 48.8 (± 13,2) 0,999990 (± 0,000120) 25 19 38.9 (± 11,4) 0,999893 (± 0,000775) Nº de indivíduos inquiridos: 106 Nº de produtos constantes no inquérito: 205
Resultados Western (1º estudo) Indivíduo 1 Alergia a: Polvo Detecção presença de IgE específica no soro humano Indivíduo 2 Alergia a: Amendoim Soja Milho...
Resultados gerais e conclusões (1º estudo) Proteína transgénica Testes prick Nº indivíduos % positivos Nº indivíduos Western % positivos PAT 77 0 nd nd CRY1A(b) 77 0 57 0 CP4EPSPS 27 0 57 0 Quase 100% da população portuguesa já consumiu produtos com soja ou milho transgénicos Nenhum dos indivíduos testados apresentou reacções diferenciais contra as amostras não transgénicas vs transgénicas em estudo Os produtos testados parecem ser seguros no que respeita ao seu potencial alergénico
Estratégia (2º estudo) 1- Electroforese 2D - soja Roundup ready e controlos 2- Immunoblot com plasma de indivíduos alérgicos à soja - diferenças na ligação IgE-alergénios extractos transgénicos vs convencionais 3- Espectrometria de massa - caracterização de spots
Resultados - CP4EPSPS na soja (2º estudo) M OGM 5% Cont. 0% Controlo 0% GM Transgénica 5% GM 105kDa 75kDa 50kDa 35kDa 50kDa 35kDa 160kDa 75kDa 50kDa 35kDa 50kDa 35kDa Detecção presença CP4EPSPS nos extractos proteicos
Resultados Ligação IgE- alergénios (2º estudo) RUR 0% GM RUR 0% GM 105kDa 75 kda 50 kda 35 kda 30 kda 25 kda B A 105 kda 75 kda 50 kda 35 kda 30 kda 25 kda 15 kda 10 kda C 15 kda 10 kda RUR 5% GM RUR 5% GM 105 kda 75 kda 50 kda 35 kda 30 kda 25 kda 75 kda 50 kda 35 kda 30 kda 25 kda B A 15 kda 10 kda 15 kda 10 kda C
Resultados gerais e conclusões (2º estudo) MS de 61 spots identificados 55 Identificados dois novos potenciais alergénios Spots 5 e 9- proteína LEA Spot 41- inibidor da proteinase da cisteína Alergénios endógenos da soja Roundup Ready não alterados pela modificação genética
Divulgação científica Artigos científicos publicados em revistas com peritagem científica Batista R, Nunes B, Carmo M, Cardoso C, José HS, Almeida AB, Manique A, Bento L, Ricardo CP, Oliveira MM. Lack of Detectable Allergenicity of Transgenic Maize and Soya Samples. JACI 2005; 116: 403-410 Batista R, Martins I, Jenö P, Ricardo CP, Oliveira MM- A proteomic study to identify soya allergens- The human response to transgenic versus nontransgenic soya samples, Int Arch Allergy Immunol 2007; 144: 29-38 Comunicações orais 2008 COST FA 0603, plant proteomics in Europe (EUPP) II WG 2 meeting (Espanha, Córdoba, Campus de Rabanales, Universidade de Córdoba, 6-8 Fevereiro) Identification of allergenic proteins in foods (transgenic vs non-transgenic) by means of proteomics Bt Maize symposium (Bélgica, La Hulpe, 17-20 Março): Bt proteins and crops- searching for putative allergenicity and unexpected modifications Posters, aulas em faculdades e meios de comunicação social (Agências Reuters e Lusa)
Repercussões científicas Ideias para novos trabalhos Comparar alterações no transcritoma do arroz por mutagénese vs. engenharia genética Batista R, Saibo N, Lourenço T, Oliveira MM. Microarrays analyses reveal that plant mutagenesis may induce more transcriptomic changes than transgenic insertion. PNAS 2008; 105: 3640-3645 Convite para apresentação de artigo de revisão Batista R, Oliveira MM. Facts and fiction of genetically engineered food. Trends in Biotechnology, in press, DOI: 0.1016/j.tibtech.2009.01.005.
ITQB/IBET INSA IGC Imperial College M. Oliveira C. Pinto Ricardo Isabel Martins João Lavinha M. A. Calhau Jörg D. Becker Biozentrum Jaime Mota Laboratorios Leti Enrique Fernandez Nelson Saibo T. Lourenço F. Spínola B. Nunes Clara Vargas Luísa Rodrigues Manuela Carmo B. Cabete Paul Jëno Monsanto Richard Goodman DGPC António Rego H. Raquel S. Negrão M. O. Krause M. Santos M. Martins Outros Jorge Cordeiro Jayamani Sara Silva, Cátia Pesquita, Cátia Peres, Lénia Inglês, Carla Pinheiro, Phil Jackson RWTH Aachen University Institute for Molecular Biotechnology Eva Stoger Hospital de Santa Maria António Bugalho de Almeida Alda Manique Leonor Bento Fundação Calouste Gulbenkian Syngenta Manuela Cordeiro Clínica Joaquim Chaves Carlos Cardoso Helena São José