Устранение основного яичного аллергена овомукоида у кур
Устранение основного яичного аллергена овомукоида у кур
Исследователи использовали технологию редактирования генома для производства яиц без белка овомукоида, вызывающего аллергию на яичный белок.
Они обнаружили, что яйца генетически измененных кур не содержали овомукоида или мутаций овомукоида. Исследование, подробно описывающее профиль пищевой безопасности этого модифицированного яйца, было опубликовано в журнале Food and Chemical Toxicology .
Отчеты показывают, что аллергия на куриные яйца является одной из наиболее распространенных аллергий у детей. Хотя большинство детей перерастают эту аллергию, у некоторых аллергия на яйца сохраняется и во взрослом возрасте. Аллергия на яичный белок может вызывать различные симптомы, включая рвоту, спазмы желудка, проблемы с дыханием и отеки, а некоторые люди с аллергией на яичный белок не могут получать определенные вакцины против гриппа.
Основными аллергенами куриных яиц являются овомукоид, овальбумин, овотрансферрин и лизоцим, среди которых овомукоид является наиболее преобладающим белком-аллергеном. Овомукоид составляет примерно 11% всего белка в яичных белках. Напротив, аллергены, кроме овомукоида, могут быть инактивированы или денатурированы путем обработки теплом или пищеварительными ферментами для устранения индуцируемости аллергена.
Предыдущие исследования показали, что физическое удаление овомукоида из яичного белка можно осуществить путем экстракции растворителем и промывания вареного яичного белка. Однако полного удаления овомукоида невозможно добиться без ухудшения характеристик яичного белка, таких как гелеобразование и пенообразование. Овомукоид очень устойчив к теплу и пищеварительным ферментам, что затрудняет его удаление физиохимическими методами. Таким образом, если куриные яйца можно производить без овомукоида, можно производить обработанные куриные яйца, не обладающие аллерген-индуцирующими свойствами. Таким образом, куриные яйца с нулевым овомукоида можно эффективно использовать для решения проблемы аллергии на продукты питания и вакцины.
В настоящем исследовании исследователи создали цыплят с нулевым овомукоида, используя TALEN, нацеленные на экзон 1 (эффекторная нуклеаза, подобная активатору транскрипции), произвели яйца без овомукоидов и оценили их безопасность.
Производство яиц без овомуцина
В этом исследовании мишень для редактирования генома была разработана для экзона 1 белка овомукоида. Исследователи ввели овомукоидные мутации и выполнили редактирование генома для целевого экзона 1 с помощью эффекторной нуклеазы, подобной активатору транскрипции (TALEN) с вариабельными повторами, известными как платиновые TALEN.
Проще говоря, TALEN — это ферменты рестрикции, которые распознают определенные последовательности ДНК и разрывают их. Они использовали платиновые TALEN, поскольку они обладают более высокой активностью расщепления ДНК, чем обычные TALEN с постоянными повторами. Они стремились создать мутацию сдвига рамки считывания, которая могла бы заставить сигнальный пептид производить цыплят, которые не производят овомукоид и не накапливают побочные продукты в куриных яйцах. С помощью метода ИФА овомукоид не удалось обнаружить в яичных белках гомозиготных кур-нулевым по овомукоиду.
Обычно наблюдается то, что когда организм, ген которого был нулевым в результате редактирования генома, применяется в качестве пищевого продукта, нет уверенности в том, что мутантный белок не будет экспрессироваться из мутировавшего аллеля. Имея это в виду, исследователи провели анализ секвенирования всего генома у людей с нулевым овомукоида, чтобы оценить возможность интеграции вектора и нецелевых эффектов.
С помощью анализа полногеномного секвенирования они обнаружили, что цыплята с нулевым овомукоида не обнаруживали векторной интеграции, а потенциальные нецелевые эффекты, вызванные TALEN, были локализованы в межгенных (областях ДНК между кодирующими генами) и интронных областях, которые обычно не являются частью генома. зрелая молекула мРНК и не кодирует аминокислоты, составляющие белок, кодируемый целевым геном.
«Информация WGS подтвердила, что плазмидные векторы, используемые для редактирования генома, присутствовали лишь временно и не интегрировались в геном отредактированных кур», — сообщили они. «Эти результаты показали, что зрелый овомукоид отсутствовал в яйцах с нулевым содержанием овомукоида. Яйца, отложенные гомозиготными курами с нулевым овомукоида, не выявили явных отклонений, а иммуноблоттинг показал, что белок не содержал ни зрелого овомукоида, ни укороченного варианта овомукоида».
Оценка безопасности яиц, не содержащих овомукоидов
Чтобы иметь возможность использовать это куриное яйцо с нулевым овомукоида в пищу, необходимо оценить его безопасность. Поэтому в этом исследовании исследователи изучили наличие или отсутствие экспрессии мутантного белка, вставки векторной последовательности и нецелевых эффектов у цыплят, у которых был нулевой овомукоид платиновыми TALEN.
В предыдущих исследованиях овомукоидные и овомукоидные мутанты из яиц с нулевым овомукоидом были обнаружены с использованием антител против овомукоида с упором на мутанты внутри рамки. Однако ожидается, что обнаружения мутантов только с помощью антител против овомукоида будет недостаточно. В текущем исследовании исследователи использовали как анти-овомукоидные, так и антимутантные овомукоидные антитела для обнаружения овомукоидных и овомукоидных мутантов из яиц с нулевым овомукоидом соответственно.
Результаты не выявили явных отклонений в яйцах, полученных от кур с нулевым овомукоида; овомукоид был полностью удален из яиц с нулевым овомукоидом, и овомукоидные мутанты, которые могли быть вызваны сдвигом рамки считывания, не были обнаружены.
«Это исключает возможность того, что овомукоидные мутанты, которые могут возникнуть в результате сдвига рамки считывания, могут стать новыми аллергенами в продуктах, приготовленных из яиц с нулевым содержанием овомукоида», — сказали они. «Эти результаты указывают на важность оценки безопасности и показывают, что яйца, отложенные этой курицей с нулевым овомукоида, могут решить проблему аллергии на продукты питания и вакцины».
Фокус на иммунологических и клинических исследованиях
Заглядывая в будущее, исследователи продолжат проверять профиль безопасности яиц, нулевым по овомукоиду, поскольку исследования показывают, что у некоторых людей наблюдается сильная аллергия на этот конкретный белок, даже если он присутствует в небольших количествах. Для этого исследователи подчеркнули необходимость проведения дополнительных иммунологических и клинических исследований для определения безопасности яиц, нулевым по овомукоиду.
Однако на данный момент исследователи определили, что яйца с нулевым овомукоида менее аллергенны, чем стандартные яйца, и могут безопасно использоваться для решения проблемы аллергии на яйца, связанной с продуктами питания и вакцинами. «Поскольку результаты указывают на важность оценки безопасности, следующим этапом исследования будет оценка физических свойств и пригодности к обработке яиц, нулевым по овомукоиду, а также практическое применение для подтверждения их эффективности посредством клинических испытаний», — заключили они.
Они обнаружили, что яйца генетически измененных кур не содержали овомукоида или мутаций овомукоида. Исследование, подробно описывающее профиль пищевой безопасности этого модифицированного яйца, было опубликовано в журнале Food and Chemical Toxicology .
Отчеты показывают, что аллергия на куриные яйца является одной из наиболее распространенных аллергий у детей. Хотя большинство детей перерастают эту аллергию, у некоторых аллергия на яйца сохраняется и во взрослом возрасте. Аллергия на яичный белок может вызывать различные симптомы, включая рвоту, спазмы желудка, проблемы с дыханием и отеки, а некоторые люди с аллергией на яичный белок не могут получать определенные вакцины против гриппа.
Основными аллергенами куриных яиц являются овомукоид, овальбумин, овотрансферрин и лизоцим, среди которых овомукоид является наиболее преобладающим белком-аллергеном. Овомукоид составляет примерно 11% всего белка в яичных белках. Напротив, аллергены, кроме овомукоида, могут быть инактивированы или денатурированы путем обработки теплом или пищеварительными ферментами для устранения индуцируемости аллергена.
Предыдущие исследования показали, что физическое удаление овомукоида из яичного белка можно осуществить путем экстракции растворителем и промывания вареного яичного белка. Однако полного удаления овомукоида невозможно добиться без ухудшения характеристик яичного белка, таких как гелеобразование и пенообразование. Овомукоид очень устойчив к теплу и пищеварительным ферментам, что затрудняет его удаление физиохимическими методами. Таким образом, если куриные яйца можно производить без овомукоида, можно производить обработанные куриные яйца, не обладающие аллерген-индуцирующими свойствами. Таким образом, куриные яйца с нулевым овомукоида можно эффективно использовать для решения проблемы аллергии на продукты питания и вакцины.
В настоящем исследовании исследователи создали цыплят с нулевым овомукоида, используя TALEN, нацеленные на экзон 1 (эффекторная нуклеаза, подобная активатору транскрипции), произвели яйца без овомукоидов и оценили их безопасность.
Производство яиц без овомуцина
В этом исследовании мишень для редактирования генома была разработана для экзона 1 белка овомукоида. Исследователи ввели овомукоидные мутации и выполнили редактирование генома для целевого экзона 1 с помощью эффекторной нуклеазы, подобной активатору транскрипции (TALEN) с вариабельными повторами, известными как платиновые TALEN.
Проще говоря, TALEN — это ферменты рестрикции, которые распознают определенные последовательности ДНК и разрывают их. Они использовали платиновые TALEN, поскольку они обладают более высокой активностью расщепления ДНК, чем обычные TALEN с постоянными повторами. Они стремились создать мутацию сдвига рамки считывания, которая могла бы заставить сигнальный пептид производить цыплят, которые не производят овомукоид и не накапливают побочные продукты в куриных яйцах. С помощью метода ИФА овомукоид не удалось обнаружить в яичных белках гомозиготных кур-нулевым по овомукоиду.
Обычно наблюдается то, что когда организм, ген которого был нулевым в результате редактирования генома, применяется в качестве пищевого продукта, нет уверенности в том, что мутантный белок не будет экспрессироваться из мутировавшего аллеля. Имея это в виду, исследователи провели анализ секвенирования всего генома у людей с нулевым овомукоида, чтобы оценить возможность интеграции вектора и нецелевых эффектов.
С помощью анализа полногеномного секвенирования они обнаружили, что цыплята с нулевым овомукоида не обнаруживали векторной интеграции, а потенциальные нецелевые эффекты, вызванные TALEN, были локализованы в межгенных (областях ДНК между кодирующими генами) и интронных областях, которые обычно не являются частью генома. зрелая молекула мРНК и не кодирует аминокислоты, составляющие белок, кодируемый целевым геном.
«Информация WGS подтвердила, что плазмидные векторы, используемые для редактирования генома, присутствовали лишь временно и не интегрировались в геном отредактированных кур», — сообщили они. «Эти результаты показали, что зрелый овомукоид отсутствовал в яйцах с нулевым содержанием овомукоида. Яйца, отложенные гомозиготными курами с нулевым овомукоида, не выявили явных отклонений, а иммуноблоттинг показал, что белок не содержал ни зрелого овомукоида, ни укороченного варианта овомукоида».
Оценка безопасности яиц, не содержащих овомукоидов
Чтобы иметь возможность использовать это куриное яйцо с нулевым овомукоида в пищу, необходимо оценить его безопасность. Поэтому в этом исследовании исследователи изучили наличие или отсутствие экспрессии мутантного белка, вставки векторной последовательности и нецелевых эффектов у цыплят, у которых был нулевой овомукоид платиновыми TALEN.
В предыдущих исследованиях овомукоидные и овомукоидные мутанты из яиц с нулевым овомукоидом были обнаружены с использованием антител против овомукоида с упором на мутанты внутри рамки. Однако ожидается, что обнаружения мутантов только с помощью антител против овомукоида будет недостаточно. В текущем исследовании исследователи использовали как анти-овомукоидные, так и антимутантные овомукоидные антитела для обнаружения овомукоидных и овомукоидных мутантов из яиц с нулевым овомукоидом соответственно.
Результаты не выявили явных отклонений в яйцах, полученных от кур с нулевым овомукоида; овомукоид был полностью удален из яиц с нулевым овомукоидом, и овомукоидные мутанты, которые могли быть вызваны сдвигом рамки считывания, не были обнаружены.
«Это исключает возможность того, что овомукоидные мутанты, которые могут возникнуть в результате сдвига рамки считывания, могут стать новыми аллергенами в продуктах, приготовленных из яиц с нулевым содержанием овомукоида», — сказали они. «Эти результаты указывают на важность оценки безопасности и показывают, что яйца, отложенные этой курицей с нулевым овомукоида, могут решить проблему аллергии на продукты питания и вакцины».
Фокус на иммунологических и клинических исследованиях
Заглядывая в будущее, исследователи продолжат проверять профиль безопасности яиц, нулевым по овомукоиду, поскольку исследования показывают, что у некоторых людей наблюдается сильная аллергия на этот конкретный белок, даже если он присутствует в небольших количествах. Для этого исследователи подчеркнули необходимость проведения дополнительных иммунологических и клинических исследований для определения безопасности яиц, нулевым по овомукоиду.
Однако на данный момент исследователи определили, что яйца с нулевым овомукоида менее аллергенны, чем стандартные яйца, и могут безопасно использоваться для решения проблемы аллергии на яйца, связанной с продуктами питания и вакцинами. «Поскольку результаты указывают на важность оценки безопасности, следующим этапом исследования будет оценка физических свойств и пригодности к обработке яиц, нулевым по овомукоиду, а также практическое применение для подтверждения их эффективности посредством клинических испытаний», — заключили они.
Источник: http://www.poultryworld.net
