Cercetătorii au modificat genetic o plantă ca să producă nutrienți de lapte matern

Oamenii de știință au reușit să modifice genetic o rudă apropiată a plantei de tutun pentru a produce nutrienți de lapte matern uman.

De mii de ani, laptele matern a fost considerat sursa ideală de nutriție pentru sugari. Plin de nutrienți esențiali și compuși care stimulează imunitatea, acesta oferă un început perfect pentru o viață sănătoasă. Însă pentru unele mame, alăptarea nu este întotdeauna o opțiune.

• Oamenii de știință au creat tornade de foc gigantice care ar putea salva oceanele
• Dragostea cimpanzeilor pentru cristale ne-ar putea ajuta să înțelegem fascinația propriilor noștri strămoși pentru aceste pietre

Acest lucru a dus la dezvoltarea formulei pentru sugari, dar aceasta nu conține adesea zaharurile complexe găsite în laptele matern, numite oligozaharide din laptele uman (HMO).

O cale mai ușoară de a produce nutrienți de lapte matern

Acum, oamenii de știință de la Universitatea din California, Berkeley (SUA) au făcut un pas major înainte, modificând genetic o plantă pentru a produce nutrienți de lapte matern, deschizând calea pentru o nouă generație de formule pentru sugari și, potențial, alternative pe bază de plante mai sănătoase pentru adulți.

Echipa de cercetare, condusă de dr. Patrick Shih, a demonstrat că Nicotiana benthamiana modificată genetic poate produce HMO.

Laptele matern uman conține aproximativ 200 de HMO diferite, făcându-le a treia cea mai abundentă componentă solidă. Deși nu pot fi digerate de sugari, HMO servesc drept sursă crucială de hrană pentru bacteriile benefice din intestin în primele săptămâni de viață, explică Interesting Engineering.

Ajutând bacteriile intestinale sănătoase, HMO au fost asociate cu un risc redus de infecții virale și bacteriene și potențial oferă și alte avantaje pentru sănătate.

În prezent, doar un număr limitat de HMO pot fi sintetizate folosind bacterii E. coli modificate genetic, o metodă care este atât dificilă, cât și costisitoare. Principalii producători de formule pentru sugari încep să includă aceste HMO în produsele lor, dar complexitatea și costul procesului au limitat adoptarea lor la scară largă.

Nicotiana benthamiana modificată genetic oferă o alternativă promițătoare, capabilă să producă o gamă mai largă de HMO mai eficient.

Ce nutrienți produce planta modificată?

În studiu, oamenii de știință de la UC Berkeley au reprogramat mecanismul de producere a zahărului din Nicotiana benthamiana. Au inserat gene concepute pentru a produce enzime specifice necesare pentru a asambla zaharuri de bază, numite monozaharide, în structuri complexe de HMO. Plantele modificate genetic au reușit să producă 11 HMO cunoscute, o realizare semnificativă în acest domeniu.

„Am produs toate cele trei grupuri majore de oligozaharide din laptele uman. Din câte știu, nimeni nu a demonstrat vreodată că poți produce toate aceste trei grupuri simultan într-un singur organism”, a declarat Shih.

Această realizare include producerea LNFP1, un HMO asociat cu reducerea infecțiilor la sugari care nu poate fi produs eficient folosind metode de fermentare microbiană.

Un progres nu doar în crearea de nutrienți de lapte matern

Shih își imaginează un viitor în care formula pentru sugari poate fi îmbunătățită semnificativ prin încorporarea acestor HMO produse de plante, ducând potențial la opțiuni mai sănătoase și mai accesibile pentru bebeluși.

„Imaginați-vă că puteți produce toți acești nutrienți de lapte matern într-o singură plantă. Apoi ai putea pur și simplu să macini acea plantă, să extragi toate oligozaharidele simultan și să le adaugi direct în formula pentru sugari”, a explicat el.

Recunoscând provocările legate de implementare și comercializare, Shih este optimist în privința potențialului acestei tehnologii.

Dincolo de nutriția infantilă, implicațiile acestei cercetări se extind la aplicații dietetice și de sănătate mai largi. „Aceasta ar putea permite nu doar îmbunătățirea laptelui pe bază de plante pentru sugari, ci și pentru multe alte aspecte ale dietei și sănătății adulților”, a remarcat Shih.

El a adăugat, de asemenea, că plantele au fost deja modificate genetic pentru a produce uleiuri și acizi grași mai sănătoși, iar acesta este doar un exemplu dintre numeroasele moduri în care putem crea plante personalizate pentru a îmbunătăți sănătatea umană.

Abordarea dezvoltată de Shih și colegii săi ar putea deschide calea pentru lapte pe bază de plante mai nutritiv pentru adulți și ar putea duce potențial la noi medicamente bazate pe HMO.

Studiul a fost publicat în revista Nature Food.

Vă recomandăm să citiți și:

ADN-ul misterios din genomul uman ar putea fi de vină pentru tulburările psihice

Cum a fost creat un „computer viu” cu 16 mini-creieri făcuți din țesut uman?

Țesutul cerebral înghețat a fost „readus la viață” printr-o nouă metodă

Ar putea oxitocina, numită și „hormonul fericirii”, să combată singurătatea?