Биохимики закладывают основы для выведения безопасных сортов пшеницы для людей, страдающих целиакией

 

Выведение новых сортов пшеницы для выпечки безопасного для страдающих целиакией людей хлеба — основная цель, стоящая перед участниками проекта, который реализует доктор Крис Миллер при поддержке Пшеничной комиссии штата Канзас. Крис Миллер возглавляет отдел научных исследований, инноваций и качества продукции компании Engrain.

Первым шагом в исследовании станет изучение способности провоцировать целиакию 300 различных сортов пшеницы, сгруппированных в четыре категории: сортовая пшеница, выращивая в хозяйствах штата Канзас; исторически распространенные сорта пшеницы; новые экспериментальные сортовые линии и дикорастущие сорта пшеницы.

Целью исследования станет изучение реакции антител человеческого организма на растительный белок, содержащийся в пшенице.

Как известно, антитела являются защитниками человеческого организма, конкретные виды которых предназначены для устранения конкретных угроз. У людей, страдающих целиакией, имеется набор антител, распознающих растительный белок, способный причинить вред организму. Когда растительный белок или глютен поступает в организм человека, антитела начинают выполнять свою защитную функцию, провоцируя при этом развитие заболеваний кишечника. Принимая во внимание различную чувствительность организма к глютену, последствия контратаки антител могут быть самыми разными: от легкого расстройства желудка до больничной койки.

Не существует каких-то конкретных антител, реагирующих на определенный тип белка: в человеческом организме целый рой антител с многочисленными вариантами атакует сотни различных и потенциально опасных пшеничных белков.

Чтобы определить, какие именно пшеничные белки взаимодействуют с человеческими антителами, д-р Миллер будет использовать метод маркировки антител. Для этого все белки, выделенные из одного сорта пшеницы, будут помещены в гель вместе с человеческими антителами, предварительно подвергнутыми маркировке красителями. Если человеческое антитело найдет свою цель в виде определенного белка пшеницы, то они соединятся и образуют окрашенную полоску. Белки без присоединившегося антигена будут оставаться невидимыми, а антигены, не нашедшие пары, будут смыты. Чем насыщеннее цвет образованного соединения, тем больше антител вступает в реакцию с белками, то есть тем острее будет реакция на определенный сорт пшеницы организма человека, страдающего от целиакии.

На основе полученных данных Миллер сможет распределить каждый сорт по категориям в зависимости от степени их воздействия на организм человека, страдающего от целиакии. Результатами работы д-ра Миллера смогут с успехом воспользоваться селекционеры пшеницы для выведения сортов с пониженным уровнем воздействия на людей, страдающих этим заболеванием.

Иммунная система каждого человека включает различный набор антител. Поэтому д-ру Миллеру необходимо будет выявить фрагменты пшеничного белка, способные вызвать реакцию антител и спровоцировать развитие целиакии. Выявлять фрагменты белков, способных вызвать реакцию антител, провоцирующих развитие целиакии, Миллер намерен с помощью метода иммунопреципитации. При проведении иммунопреципитации антитела связывают на микрогранулах, обладающих магнитными свойствами. При помощи магнита магнитные микрогранулы, несущие пары антиген — фрагмент белка, будут удерживаться, а не связавшиеся с антителом компоненты — вымываться вместе с водой. Таким образом, д-р Миллер сможет выделить и секвенировать растительные белки, способные вступать в реакцию с антителами, и на основе этого — секвенировать гены, провоцирующие развитие целиакии.

В завершение своей работы, результатов которой ожидают три миллиона американцев, страдающих глютеновой энтеропатией, Крис Миллер рассчитывает составить наиболее полное описание пшеничных белков, провоцирующих развитие целиакии.

По материалам издания Kansas Wheat; Джулия Дебез, консультант Американской пшеничной ассоциации по общественным связям