Assessment of the allergenic potential of genetically modified wheats by comparison with their wild type genotypes and commonly grown cultivars through allergenomic and immunochemical approaches

Abstract

Wheat is one of the six major foods allergens. The kernel proteins are classified into albumins/ globulins and gluten proteins and both fractions cause food allergy and Baker’s asthma. Since allergies are increasing, much attention is being focused on foods from genetically modified (GM) plants. Two GM wheat lines were compared to their wt counterparts, by Enzyme-Linked Immunoabsorbent Assay (ELISA) with sera from patients suffering from food allergy to wheat and Baker’s asthma, and by allergenomic approach. The results obtained by ELISA revealed significant differences for only few patients tested. 2D immunoblots were performed by using sera from patients affected from food allergy and Baker’s asthma on the two GM lines and their wt genotypes. Numerous IgE-binding polypeptides were detected for each genotype and the profiles of these reactive polypeptides between GM wheat and its wt were similar. A comparison based on ELISA between the different water-salt soluble extracts obtained from a collection of GM wheat lines and commercial varieties of wheat obtained by conventional breeding methods was performed. The ELISA test showed a wide variation in the group corresponding to the commercial cultivars, and the differences detected between GM wheats and their wt genotypes were included in this range of variation. These results showed that, at least for the GM genotypes here analysed, the differences in specific IgE concentrations can be considered within natural variation.

Il problema delle allergie ha suscitato una crescente attenzione soprattutto riguardo al tema della Sostanziale Equivalenza delle piante GM. È in questo contesto che si è inserito il presente lavoro di dottorato, il quale si è prefissato due obiettivi:verificare eventuali cambiamenti nella risposta allergica di linee di frumento GM rispetto ai corrispondenti genotipi wt e verificare come tali cambiamenti rientrano nelle differenze di reattività osservate tra differenti cv di frumenti. Per questa prima parte del lavoro è stato condotto uno screening tramite ELISA utilizzando dei sieri di pazienti allergici. Parallelamente a questo si è voluto verificare se la trasformazione genetica possa aver avuto delle influenze sul potenziale allergico e/o la comparsa di nuovi polipeptidi riconosciuti come allergeni. Per questa parte del progetto si è scelto di utilizzare un approccio proteomico su 2 linee di frumento trasgeniche, e i corrispondenti genotipi wt. I risultati relativi alla prima parte del lavoro hanno dimostrato che le differenze osservate in termini di concentrazioni di IgE specifiche tra le linee di frumento trasgeniche e i corrispondenti genotipi wt sono inseribili nella variabilità di risposte osservate all’interno di una collezzione di frumenti coltivati. Anche per la seconda parte del lavoro non sono state osservate differenze significative tra le linee di frumento GM e le corrispondenti linee wt.