Recientemente ha tenido lugar la exposición y defensa de la Tesis Doctoral de María Helena Guzmán López en el Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC, en Córdoba.
Su Tesis Doctoral titulada “Nuevos enfoques de RNAi y CRISPR/Cas para desarrollar variedades de cereales inmunológicamente seguras” ha sido desarrollada bajo la supervisión de los Drs. Francisco Barro Losada y Susana Sánchez León del Instituto de Agricultura Sostenible.
Resumen: El gluten, compuesto por gliadinas y gluteninas, es el principal responsable de las propiedades viscoelásticas de la masa de trigo. No obstante, también es el causante de diversas patologías humanas. Entre ellas, destaca la enfermedad celiaca; una enteropatía crónica que se desarrolla en individuos genéticamente predispuestos y que afecta al 1% de la población mundial. Además, encontramos otras como la anafilaxia inducida por ejercicio dependiente del trigo; una de las formas más graves de alergia al trigo. Esta enfermedad tiene lugar en pacientes que incurren en actividad física después de ingerir alimentos elaborados con harina de trigo.
En la actualidad, el único tratamiento disponible para quienes padecen estas patologías es adoptar una dieta sin gluten. Con el fin de mejorar la calidad de vida de estos pacientes, se han desarrollado líneas de trigo con un menor contenido en gliadinas, la fracción más inmunogénica del gluten, empleando tecnologías como el ARN de interferencia (ARNi). Sin embargo, su eficacia aún no ha había sido plenamente confirmada en pacientes.
Por ello, el segundo capítulo de esta tesis investigó si el consumo de pan elaborado con harina de trigo ARNi de muy bajo contenido en gliadinas (línea E82) activaba la respuesta inmune en pacientes celiacos, evaluando síntomas gastrointestinales, producción de interferón-γ por células mononucleares de sangre periférica y péptidos inmunogénicos del gluten en heces. Así, se demostró que el pan E82 no provocaba respuesta inmunogénica en pacientes celiacos, sugiriendo su potencial para gestionar la dieta sin gluten en estos pacientes.
A continuación, el tercer capítulo de esta tesis evaluó la reactividad de extractos proteicos de líneas de trigo ARNi con bajo contenido en gliadinas en sueros de pacientes con anafilaxia inducida por ejercicio dependiente del trigo. Los resultados mostraron una reducción significativa en la reactividad a IgE en sueros de pacientes, destacando las líneas E82 y H320, lo que sugirió que estas líneas ARNi podrían ser una alternativa para personas con WDEIA.
Además de líneas ARNi, nuestro grupo también ha desarrollado líneas de trigo editadas con menor contenido en α-gliadinas gracias a la tecnología CRISPR/Cas. Dado que los genes de α-gliadinas son complejos por su alta homología y disposición en tándem en los subgenomas A, B y D, el cuarto capítulo presenta una herramienta bioinformática innovadora para analizar inserciones y deleciones (InDels) en esta familia multigénica y seleccionar líneas con un perfil de mutaciones interesante. Además, esta herramienta también podría emplearse para analizar InDels en otras familias multigénicas.
A pesar de los esfuerzos del grupo, todas las líneas ARNi y CRISPR desarrolladas contienen más de 20 ppm de gluten, por lo que no pueden ser etiquetadas como “sin gluten” bajo la normativa actual. Una alternativa a estas líneas sería mejorar la calidad harino-panadera de otros cereales como el arroz. En el quinto capítulo, se ha iniciado una nueva línea de investigación, y se generaron líneas de arroz editadas mediante CRISPR/Cas en su fracción de prolaminas y glutelinas. Estas líneas presentaron InDels y un rebalanceo en su composición proteica. Estos resultados preliminares constituyen un primer paso para mejorar la funcionalidad y calidad nutricional de la harina de arroz.
Referencia de los artículos publicados:
Capítulo II – https://www.mdpi.com/2072-6643/13/12/4548
Capítulo III – https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2023.1319888/full
Capítulo IV – https://www.mdpi.com/1422-0067/22/23/13076
¡Magnífico trabajo!
¡Enhorabuena a la nueva Dra. Guzmán!
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