Proteina del glutine «detossificata» per la formulazione di alimenti per celiaci di nuova generazione. La «nuova» proteina, prodotta utilizzando cellule batteriche o vegetali come «biofabbrica», pur essendo strutturalmente molto simile alla proteina «naturale», non viene riconosciuta da parte degli anticorpi presenti nel siero dei pazienti celiaci.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

102021000021194

Data di priorità

04/08/2021

Licenza

ITALIA

Mercato

La celiachia è la più frequente intolleranza alimentare presente a livello mondiale e la stima della sua prevalenza si aggira intorno all’1%. Solo nella popolazione italiana il numero teorico di celiaci si stima si aggiri intorno ai 600.000, contro i quasi 200.000 ad oggi ufficialmente accertati. La celiachia è stata riconosciuta come “malattia sociale” e in Italia è stata varata nel 2005 una legge a tutela dei celiaci (Legge N° 123 del 4 Luglio 2005). L’edizione 2018/2019 del Prontuario degli Alimenti della Associazione Italiana Celiachia mostra un’ulteriore crescita rispetto ai precedenti sia nel numero delle aziende aderenti (oltre 600) sia nel numero di prodotti presenti in commercio (più di 20.000). La cifra spesa dagli italiani per l’acquisto di prodotti senza glutine (non sempre per motivi legati alla salute) è pari a circa 320 milioni di euro/anno e l’Italia è leader mondiale nel mercato gluten-free. Anche a livello mondiale la problematica è molto sentita: nei soli Stati Uniti d’America il volume d’affari dei prodotti gluten-free si aggira intorno ai 2 miliardi di dollari all’anno.

Problema

La celiachia è una malattia immuno-mediata che colpisce in Europa circa l’1% della popolazione. È caratterizzata da uno stato di infiammazione cronica della mucosa dell’intestino tenue innescato, in soggetti geneticamente predisposti, dall’ingestione delle proteine del glutine presenti nei chicchi (i semi) di alcuni cereali (frumento, orzo, farro, etc). L’eliminazione del glutine dalla dieta è ad oggi l’unica terapia efficace per ottenere la remissione dei sintomi e la prevenzione delle complicazioni. La qualità della  vita dei pazienti celiaci è, tuttavia, inferiore rispetto a quella dei soggetti sani perché è difficile adottare una dieta priva di glutine ben bilanciata e rigorosa.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

L’eliminazione del glutine dalla dieta è ad oggi l’unica terapia efficace per ottenere la remissione dei sintomi e la prevenzione delle complicazioni. La qualità della  vita dei pazienti celiaci è inferiore rispetto a quella dei soggetti sani perché è difficile adottare una dieta priva di glutine ben bilanciata e rigorosa. Le proteine del glutine contribuiscono alla viscosità e generano l’elasticità e la tenacità degli impasti. Nella pasta, ad esempio, il reticolo glutinico rallenta l’assorbimento di acqua durante la cottura da parte dell’amido conferendo al prodotto tenacia ed elasticità; nel pane, invece, trattiene le bolle di gas prodotte dal lievito, oltre a conferire coesione, omogeneità, visco-elasticità e tenacia all’imparsto, permette di ottenere un prodotto soffice ed elastico, gradevole al palato. Le proteine del glutine, numerose e molto diversificate, sono tuttavia codificate da più geni in loci complessi e tale complessità genetica rende impossibile generare con le tecniche di genetica classica (quale l’incrocio) grano o altri cereali contenenti glutine che ne siano privi.

Negli alimenti a base di cereali senza glutine la maglia glutinica è quindi sostituita con gomme e/o sostanze addensanti, emulsionanti, e sebbene siano stati fatti notevoli progressi per migliorare l’appetibilità degli alimenti senza glutine, spesso i prodotti industriali disponibili sul mercato sono altamente calorici, hanno un valore nutritivo inferiore e sono particolarmente costosi. Altre soluzioni proposte per gestire la «celiachia» si sono focalizzate sulla messa a punto di trattamenti di tipo chimico-fisico per la degradazione del glutine presente negli alimenti, sviluppo di farmaci e sviluppo di varietà di grano a basso contenuto di glutine, senza tuttavia riuscire ad oggi ad individuare un’alternativa alla dieta.

Killer Application

Utilizzo della proteina «detossificata» come aggiunta a farine prive di glutine (riso, mais, grano saraceno, etc.) e utilizzo delle farine «integrate» per preparare alimenti gluten-safe con proprietà organolettiche (consistenza) e nutrizionali superiori (no additivi) rispetto ai prodotti attualmente presenti in commercio.

Tecnologia e nostra soluzione

La tecnologia brevettata consente la produzione mediante un approccio biotecnologico integrato di una proteina del glutine (gliadina) «detossificata» i cui effetti infiammatori sono ridotti/eliminati. Sono stati messi a punto il disegno, la produzione e la caratterizzazione delle proteine del glutine detossificate, e in particolare:

  • sono state inserite (con tecnologie di ingegneria genetica, DNA ricombinante) delle sequenze nucleotidiche sintetiche in vettori di espressione per la produzione delle proteine del glutine «detossificate» nelle piante;
  • è stata effettuata la caratterizzazione delle proteine ottenute nelle piante «biofabbrica» mediante analisi immunobiochimica;
  • sono stati messi a punto dei protocolli per l’estrazione delle proteine del glutine «detossificate» ricombinanti dai batteri;
  • sono stati messi a punto dei protocolli per l’estrazione delle proteine del glutine «detossificate» ricombinanti dai tessuti vegetali;
  • sono stati messi a punto dei protocolli per la purificazione delle proteine del glutine «detossificate» dagli estratti proteici batterici e vegetali;
  • è stata effettuata la quantificazione nelle proteine del glutine detossificate della frazione dannosa per i pazienti celiaci mediante saggio immunoenzimatico R-BIOPHARM RIDASCREEN® Gliadin Art. No. R7001. Il kit è riconosciuto come AOAC-OMA (2012.01) e AACCI 38.50.01, certificato da AOAC-RI (120601) e metodo ufficiale (tipo 1) del Codex Alimentarius.

Vantaggi

Preparazione di alimenti gluten-safe con proprietà organolettiche (consistenza) e nutrizionali superiori (no additivi) rispetto ai prodotti attualmente presenti in commercio.

Roadmap

  • Iter regolatorio per la registrazione del prodotto come «novel food» o «integratore», conseguendo l’inserimento del prodotto fra quelli erogabili dal Servizio Sanitario Nazionale;
  • Valutazione normative che regolano alimenti ottenuti mediante biotecnologie;
  • Validazione «detossificazione» mediante saggi su cellule pazienti (piccola scala);
  • Verifica proprietà reologiche degli impasti ottenuti aggiungendo a farine gluten-free la gliadina «detossificata» (piccola scala)
  • Valutazione degli effetti su pazienti celiaci dell’inserimento nella dieta di prodotti alimentari comprendenti la gliadina “detossificata”;
  • Valutazione del gradimento dei prodotti da parte dei consumatori.
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