Wetenschap - 28 januari 2019

WUR werkt aan tarwe met veilige gluten

tekst:
Albert Sikkema

Glutenvrij voedsel is essentieel voor coeliakiepatiënten, maar dat is vaak minder smakelijk en minder gezond. Promovendus Aurélie Jouanin bedacht dat je de glutengenen in tarwe met CRISPR-Cas zó kunt aanpassen dat de plant veilige gluten produceert.

©Shutterstock

Van de Nederlandse bevolking heeft 1 á 2 procent last van glutenintolerantie. Ze krijgen een darmontsteking van producten met gluten. Die zitten in de granen tarwe, gerst en rogge. De enige remedie voor de coeliakiepatiënten is een glutenvrij dieet, maar dat is lastig omdat gluten ook worden verwerkt in bijvoorbeeld chocola, vlees en drop. Gluten geven voeding structuur. Ook zijn de glutenvrije producten minder gezond, zegt René Smulders, copromotor van Jouanin. Ze missen vezels en de voeding bevat additieven als zetmeel, emulgatoren, gum en veel zout om de gluten te compenseren.

Daarom keek Jouanin of ze veilige tarwe kon veredelen. Het was nog niet gelukt om tarwe met veilige gluten te ontwikkelen met traditionele veredeling. ‘We weten welke moleculen in gluteneiwitten de immuunreactie veroorzaken, maar het lastige is: heel veel tarwegenen produceren gluteneiwitten’, zegt Smulders. ‘Uit eerder onderzoek weten we dat het gaat om meer dan 100 genen op 6 verschillende plekken in het genoom.’

Mutagenese
Met traditionele mutagenese, waarbij gammastraling het DNA verandert, hebben onderzoekers getracht de bewuste genen uit te schakelen, zodat een glutenvrije variant zou ontstaan. Smulders: ‘Dat is nog niet gelukt. Het is een grove methode. De plantjes die een stukje chromosoom missen met daarop een serie glutengenen, missen ook andere genen. Daardoor groeien ze bijvoorbeeld niet goed. En dan moet het ook nog lukken om alle glutengenen in één plant te verwijderen. De traditionele aanpak zal geen glutenvrij ras opleveren.’

Zo behoudt deze tarwe ook de voordelen van gluten voor de gezondheid en structuur van de voeding.

De nieuwe techniek CRISPR-Cas bood uitkomst. Jouanin wist hiermee tarweplanten te maken waarin een deel van de 100 betreffende tarwegenen was aangepast. Smulders: ‘Met CRISPR-Cas zet je niet het hele gen uit, maar alleen het stukje in het gen dat immunogeen is. Je maakt geen glutenvrije tarwe, maar tarwe met veilige gluten. Zo behoudt deze tarwe ook de voordelen van gluten voor de gezondheid en structuur van de voeding.’

Knippen
Jouanin gebruikte CRISPR-Cas om gericht in glutengenen te knippen in het DNA van de tarweplant. De plant repareert de knip en maakt daarbij soms fouten, waardoor het gen iets wordt aangepast. Vervolgens spoorde Jouanin de planten met fouten op en ging ze na of het zaad van de nakomelingen nog gluten aanmaakte. Zo vond ze tarweplanten met minder gluten en minder onveilige gluten voor de coeliakiepatiënten. ‘We hebben nog lang geen 100 procent veilige tarwe. Dat lukt niet in één keer’, zegt Smulders.

© Shutterstock
© Shutterstock

De Franse promovendus houdt in haar proefschrift een pleidooi om de toepassing van CRISPR-Cas in de plantenveredeling te versoepelen. ‘Ze heeft een plaatje in haar proefschrift staan’, zegt Smulders. ‘Op één scan zie je een aanpassing van de gluteneiwitten in het genoom met CRISPR-Cas, op het plaatje ernaast een identieke aanpassing door klassieke mutagenese met gammastraling. We weten dat het genoom door de klassieke methode ook op andere plekken is veranderd en met CRISPR-Cas niet. Toch gelden juist voor CRISPR-Cas strenge veiligheidsvoorschriften. De EU moet echt de regelgeving aanpassen.’ 

Doel
Volgens Smulders zit er een structurele fout in de Europese gmo-wetgeving. ‘Het punt is dat we de veiligheid van technieken beoordelen, los van het doel. We ontwikkelen gewassen die veiliger zijn dan de gewassen die nu op de markt zijn. Maar omdat we niet kunnen garanderen dat ze 100 procent veilig zijn, komen ze niet op de markt. Zo heeft deze tarwe veel voordelen voor coeliakiepatiënten ten opzichte van de huidige glutenvrije producten, maar bij de risicobeoordeling tellen die voordelen niet mee. Dat schaadt de patiënten en remt de innovatie.’  

Aurelie Jouanin promoveerde op 28 januari bij Richard Visser, hoogleraar Plantenveredeling.


Re:ageer