Salute

Una pianta è stata ingegnerizzata per produrre i nutrienti del latte materno

Una pianta simile a quella del tabacco può secernere gli zuccheri complessi che rendono il latte materno così benefico per il sistema immunitario.

Una piantina imparentata con quella del tabacco, la Nicotiana benthamiana, può essere geneticamente modificata in modo che "impari" a secernere gli oligosaccaridi del latte umano (human milk oligosaccharides, HMO), una famiglia di zuccheri complessi contenuti nel latte materno che favoriscono la costituzione del microbiota intestinale dei neonati e che aiutano lo sviluppo del loro sistema immunitario.

La scoperta, pubblicata su Nature Food, fa sperare che, in futuro, sarà possibile incrementare la produzione di questi zuccheri, difficili da ricavare artificialmente, così da rendere più nutriente il latte in formula.

Cibo per batteri. Gli HMO costituiscono un terzo della componente solida del latte materno, che ne contiene di 200 diversi tipi. Questi zuccheri nutrono non solo il neonato ma anche i batteri utili che colonizzano il suo intestino nelle prime settimane di vita. Studi scientifici dimostrano che, promuovendo la sopravvivenza di un sano microbiota intestinale già dalla nascita, il bambino risulterà più protetto dalle infezioni batteriche e virali.

Tuttavia, attualmente solo un numero molto ristretto di questi oligosaccaridi può essere ricavato artificialmente sfruttando versioni ingegnerizzate dei batteri Escherichia coli. Alcune aziende produttrici stanno iniziando a incorporare gli HMO così ottenuti nella composizione del latte in formula, ma molti altri rimangono off limits al di fuori dell'allattamento al seno.

Undici in un colpo solo. Nel nuovo lavoro, un gruppo di scienziati guidato da Collin R. Barnum, biologo dell'Università della California, Berkeley, ha sfruttato l'ingegneria genetica per riprogrammare i processi molecolari che la Nicotiana benthamiana sfrutta per mettere insieme gli zuccheri semplici (i monosaccaridi) nelle catene più complesse degli oligosaccaridi.

Inserendo geni capaci di produrre gli enzimi necessari per arrivare agli HMO, la pianta è riuscita a produrre ben 11 oligosaccaridi noti del latte materno. «Abbiamo prodotto tutti e tre i principali gruppi di oligosaccaridi del latte umano», spiega Patrick M. Shih, scienziato dello stesso ateneo, che ha supervisionato il lavoro. «Per quanto ne so, nessuno ha mai dimostrato che sia possibile creare tutti e tre questi gruppi contemporaneamente in un unico organismo».

Tra questi c'è anche un composto chiamato LNFP1, la cui presenza nel latte è associata a un numero minore di infezioni per i neonati, ma che non può essere prodotto in grandi quantità con i metodi classici di fermentazione microbica (nei quali appunto i batteri vengono ingegnerizzati per secernere molecole utili). 

Più nutrienti per tutti. La speranza è che in un futuro ancora non prossimo, soprattutto per via di alcune sfide di implementazione, sia possibile estrarre simultaneamente il numero più alto possibile di oligosaccaridi dalle piante e arricchire così il latte in formula dei neonati, ma non solo.

Gli stessi zuccheri potrebbero rendere più nutrienti i sostituti del latte bevuti dagli adulti, o essere sfruttati in prodotti medicinali.

28 giugno 2024 Elisabetta Intini
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