In hun eerste levensjaar zijn twee à drie op de honderd baby’s allergisch voor eiwitten in koemelk. De samenstelling van eiwitten in koemelk verschilt nogal van die in moedermelk, wat allergische reacties bij kinderen kan uitlokken. Een bekend allergie-veroorzakend eiwit is B-lactoglobuline (BLG) dat onder andere in de melk van koeien en schapen zit, maar niet in menselijke melk. Naarmate kinderen ouder worden groeien ze meestal over hun allergie heen, maar sommigen blijven hun hele leven allergisch voor een glaasje koeiensap.
Wetenschappers uit Nieuw-Zeeland bedachten hier iets op. Zij ontwierpen een genetisch aangepaste koe die melk geeft zonder BLG erin. Hun onderzoek stond deze week online in het tijdschrift Prodeedings of the National Academy of Sciences.
Lactose-intolerantie
Lactose-intolerantie is niet hetzelfde als een allergie voor melk. Mensen met lactose-intolerantie missen een enzym om de suiker lactose, die in melkproducten zit, te verteren. Het afweersysteem komt hier niet aan te pas, daarom is lactose-intolerantie geen voedselallergie (maar een verteringsprobleem). Bij melkallergie daarentegen reageert het afweersysteem op de aanwezigheid van één of meerdere melkeiwitten.
Knutselen met RNA
Voor het blokkeren van BLG gebruikten de onderzoekers RNA-interferentie: een techniek gebaseerd op de binding van een klein RNA-molecuul aan het ‘messenger RNA’ (mRNA) van een willekeurig gen. Deze koppeling voorkomt dat het mRNA vertaald wordt naar eiwit. Elk organisme maakt van nature gebruik van dit systeem om de activiteit van genen te remmen. Tegenwoordig gebruiken ook wetenschappers het als trucje om specifieke genen het zwijgen op te leggen.
De Nieuw-Zeelanders maakten in het lab kunstmatige RNA-moleculen, speciaal ontworpen om te binden aan het mRNA van het BLG-gen. De genen die de informatie bevatten voor de aanmaak van deze RNA-moleculen bouwden ze in in het DNA van een huidcel van een koe. Ze haalden de celkern eruit – waar het DNA met de extra genen in zit – en plaatsten hem over naar een lege eicel. Dit heet klonen, en het is dezelfde manier waarop het schaap Dolly in 1996 ter wereld kwam.
De eicel groeide in een kweekschaaltje uit tot een klein klompje cellen dat werd overgezet naar de baarmoeder van een koe. En voilà: de draagmoeder bracht een vrouwelijk transgeen kalfje ter wereld. Gezond en wel, maar vreemd genoeg wel zonder staart: een geboorteafwijking die waarschijnlijk te wijten is aan het klonen, niet aan de extra genen. Toen het kalfje zeven maanden oud was kreeg het een spuitje met hormonen om de melkproductie alvast op gang te brengen, zodat de onderzoekers hun tests konden beginnen.
Melk op de markt
Wat bleek? In de melk van het transgene kalfje was geen BLG te bespeuren. Maar de hoeveelheid van andere melkeiwitten, de caseïnes, was twee keer zo hoog als in de melk van niet-transgene kalfjes. Dat kan komen doordat de lactatie is opgewekt met hormonen. Of de samenstelling van de melk hetzelfde is bij natuurlijke lactatie moet daarom nog onderzocht worden.
Nog een belangrijk onderzoekspunt is natuurlijk of de BLG-vrije melk werkelijk geen allergische reactie meer veroorzaakt. En hoe zit het met de voedingswaarde, is die veranderd? Stuk voor stuk vragen waar de onderzoekers nu nog geen antwoord op hebben, maar wel mee aan de slag gaan.
Bovendien zijn de Europese regels rondom voedselproducten streng. Producten van gekloonde dieren moeten uitvoerig getest worden op veiligheid voordat ze verkocht mogen worden. Het zal dan ook nog lang duren voordat wij een glaasje van de melk aan onze lippen kunnen zetten.
De onderzoekers zeggen zelf ook geen praktische toepassing voor ogen te hebben op korte termijn. Voor hen is het vooral een mijlpaal dat ze met behulp van RNA-interferentie de eigenschappen van vee hebben weten aan te passen. Wellicht kan vee zo in de toekomst uitgerust worden om infecties van zich af te slaan. Of aangezet worden om meer spiermassa aan te maken. De deur is nu opengezet.
Bron:
Anower Jabed e.a., Targeted microRNA expression in dairy cattle directs production of β-lactoglobulin-free, high-casein milk, Proceedings of the National Acadamy of Sciences (1 oktober 2012, online).