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A Busca da Biotecnologia para Eliminar as Alergias Alimentares

Elas afetam 220 milhões de pessoas no mundo; a ciência busca por proteínas e novas variedades de plantas

7 min

Somente nos EUA, mais de 22 milhões de pessoas têm alergias alimentares, e esse número cresce todos os anos. O impacto econômico resultante chega a US$ 370,8 bilhões por ano (R$ 1,91 trilhão na cotação atual). Segundo a FAO, no mundo são cerca de 220 milhões de pessoas com alergias. Apesar do alto custo para o sistema de saúde, não existe uma cura amplamente eficaz para as alergias alimentares, e a única opção para muitas pessoas é simplesmente evitar os alimentos perigosos, um ônus muitas vezes compartilhado pelas famílias de quem sofre dessas alergias.

Como qualquer pessoa com alergia alimentar pode dizer, elas fazem tudo o que podem para evitar a exposição. Mesmo com todos esses esforços, aproximadamente 200 mil pessoas nos EUA acabam todos os anos em pronto-socorros com reações alérgicas graves.

A boa notícia é que, em alguns casos, as pessoas deixam de ter suas alergias alimentares ao longo do tempo. A imunoterapia por exposição é uma abordagem terapêutica promissora destinada a ajudar os pacientes a desenvolver tolerância ao alérgeno. No entanto, é cara e demorada, exige consultas médicas regulares durante meses e, em alguns casos, os pacientes podem sofrer choque anafilático, uma experiência traumática que leva algumas pessoas a abandonar o tratamento.

Enganando o sistema imunológico

O fato de as pessoas poderem desenvolver tolerância a alimentos aos quais anteriormente eram alérgicas indica que as alergias não são necessariamente uma característica inerente ao sistema imunológico de uma pessoa. Antes se acreditava que não desenvolver uma alergia alimentar fosse simplesmente a resposta padrão. Agora, cientistas estão descobrindo que nosso sistema imunológico precisa aprender ativamente a reconhecer os alimentos como seguros.

Beth Sattely, professora associada de Engenharia Química da Universidade Stanford, que estuda como as moléculas das plantas afetam a saúde humana, vem investigando os mecanismos pelos quais desenvolvemos tolerância a alérgenos alimentares comuns.

“Sabemos que, depois que um indivíduo se torna tolerante a um alimento, é muito menos provável que venha a desenvolver alergia alimentar”, diz Sattely. Sua pesquisa procura compreender quais componentes específicos das plantas promovem a tolerância e usar esse conhecimento para impedir que as alergias se desenvolvam desde o início.

Um estudo recente do laboratório de Sattely, publicado na Science Immunology, investigou a tolerância oral ao milho, trigo e soja em camundongos. Os resultados indicam que, em vez de responder a proteínas inteiras, o sistema imunológico reconhece determinados fragmentos de proteínas como sinais de uma exposição alimentar segura.

“Existe toda uma linguagem de sinais [das proteínas vegetais] que estamos apenas começando a decodificar e compreender, especialmente no contexto do sistema imunológico”, diz Sattely.

A identificação dessas proteínas pode ser uma das chaves para o desenvolvimento de métodos seguros de exposição e, no futuro, levar a novas terapias.

“Acho que, se realmente compreendermos como a tolerância funciona, poderá existir uma maneira de termos, essencialmente, uma vacina de tolerância alimentar. Ao expor as pessoas aos alimentos nas condições certas e no momento adequado, poderíamos programá-las para seguir o caminho correto da tolerância, em vez da alergia”, diz Sattely.

Uma pergunta natural é: por que algumas plantas provocam uma resposta alérgica em primeiro lugar? Muitos dos principais alérgenos de origem vegetal estão presentes em sementes, e a reação que algumas pessoas apresentam a eles pode estar intimamente ligada à função que desempenham.

“Uma possibilidade é que isso seja simplesmente um subproduto de sua função natural”, diz Sattely. “Essas proteínas são muito estáveis e protegem as sementes [da degradação], e isso talvez as torne mais imunogênicas do que outra proteína que possa ser degradada com maior facilidade.”

Mapeando os alérgenos das plantas

Pesquisadores já fizeram tentativas de criar variedades hipoalergênicas de amendoim e trigo. A startup agrícola IngateyGen, por exemplo, está usando CRISPR para eliminar os genes responsáveis por provocar alergia ao amendoim como parte de uma bolsa do programa Small Business Innovation Research, SBIR, patrocinada pela National Science Foundation, NSF. Outra equipe de pesquisadores, liderada pelo professor Eduard Akhunov, da Universidade Estadual do Kansas, trabalha com trigo submetido à edição genética e com menor quantidade de proteínas imunogênicas do glúten.

No entanto, eliminar proteínas inteiras do genoma da planta pode produzir consequências não intencionais. Afinal, essas proteínas, muitas vezes presentes nas sementes, podem desempenhar uma função importante. O glúten, por exemplo, é essencial para a panificação. É ele que faz o pão crescer e proporciona aos bagels sua apreciada textura densa. Sem o glúten, muitos de nossos alimentos favoritos talvez não fossem os mesmos.

Para contornar esse problema, uma empresa de biotecnologia chamada Ukko desenvolveu uma abordagem computacional baseada em inteligência artificial para descobrir como tornar proteínas alimentares problemáticas menos alergênicas sem comprometer sua função. A companhia combina essa abordagem computacional com edição genética para redesenhar proteínas, tendo como objetivo final criar imunoterapias mais seguras contra alergias.

“Podemos estudar exatamente o que existe nessas proteínas que o sistema imunológico reconhece e alterar esses elementos de maneira muito precisa para que o sistema imunológico deixe de reconhecê-los”, explica Yanay Ofran, presidente e cofundador da Ukko.

Para fazer isso, a Ukko construiu um dos maiores mapas moleculares de alergias alimentares clinicamente validados, composto por centenas de amostras de sangue e tecidos. Ao comparar amostras de pacientes que apresentam reação alérgica com as de pessoas que não apresentam, a Ukko consegue identificar quais partes da proteína são responsáveis por provocar as alergias e modificar seletivamente essas regiões.

O resultado é uma proteína quase idêntica à original, mas sem os elementos que provocam sensibilidade. Essa versão modificada é testada em laboratório em células do sistema imunológico de pacientes para assegurar que produza a resposta terapêutica adequada sem causar danos.

“Nossa principal inovação consiste em estudar individualmente a proteína que causa o problema e produzir uma versão segura e eficaz dessa proteína”, diz Ofran. “Estamos testando isso em pacientes [com alergia ao amendoim], tentando preservar todos os elementos capazes de reeducar o sistema imunológico para tolerar o amendoim, ao mesmo tempo em que removemos os elementos capazes de desencadear a alergia.”

O tratamento da Ukko para alergia ao amendoim, UKK-0018, entrou recentemente em estudos clínicos. Os primeiros dados sobre segurança, tolerabilidade e eficácia preliminar são esperados para 2027.

Alimentos hipoalergênicos: por que não?

A tentativa de compreender a natureza das alergias alimentares vai muito além do desenvolvimento de novas terapias. Ela abre a possibilidade de que futuros trabalhos de melhoramento e engenharia de plantas possam aprimorar as culturas não apenas em termos de produtividade e qualidade dos alimentos, mas também de tolerância imunológica.

Talvez possamos usar a biotecnologia para criar variedades de plantios agrícolas que, desde o início, não provoquem alergias. Isso poderia ocorrer, por exemplo, por meio da engenharia genética de sementes de amendoim hipoalergênicas, tornando seguros todos os amendoins do mundo.

“Tecnicamente, estamos muito próximos desse ponto, ou talvez já tenhamos ultrapassado o ponto em que isso é científica e tecnicamente possível”, diz Ofran. “Agora a pergunta passa a ser: isso é viável do ponto de vista financeiro e empresarial?”

Publicado originalmente em Forbes EUA

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