[PDF] Allergies alimentaires : les plantes génétiquement modifiées ont

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Juin 2006 / June 2006

27-31, avenue du Général Leclerc

94701 MAISONS-ALFORT cedex

www.afssa.fr

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

Juin 2006 / June 2006

Allergies alimentaires :

les plantesgénétiquement modifiées ont-elles unimpact ?

Food allergies:

do genetically modified plants have an impact? Allergies alimentaires :les plantes génétiquement modifiées ont-elles un impact ? Food allergies:do genetically modified plants have an impact? Allergies alimentaires :les plantes génétiquement modifiées ont-elles un impact ? Food allergies:do genetically modified plants have an impact? -Juin 2006 / June 2006- 2

ALLERGIESALIMENTAIRES/FOODALLERGIES

Coordination rédactionnelle / Drafting coordination

Céline Le Stunff

Sébastien La Vieille

Ambroise Martin

Coordination éditoriale / Editorial coordination

Carole Thomann

ALLERGIESALIMENTAIRES/FOODALLERGIES

3

LISTE DESABRÉVIATIONS

ABBREVIATIONLIST

Int :international /international,EU:européen /European,F:français /French,US:américain /American,UK:britannique/British,

Can :canadien/Canadian,Aus :australien /Australian. ADNAcide DésoxyriboNucléique/DesoxyriboNucleic Acid ACIAAgence Canadienne d"Inspection des Aliments (Can) /Canadian Food Inspection Agency (Can)

AESAAutorité Européenne de Sécurité des Aliments = EFSA (EU/European Food Safety Authority (EU

APHISAnimal and Plant Health and Inspection Service (USDA,US) /Animal and Plant Health and Inspection

Service (USDA,US)

ARNAcide RiboNucléique /RiboNucleic Acid

a a AIInhibiteur d"alpha-amylase / Inhibitor of alpha-amylase

BNBrown Norway / Brown Norway

BtBacillus thuringiensis / Bacillus thuringiensis

CCACommission du Codex Alimentarius (Int) / Codex Alimentarius Commission (Int) CCDCross-reactive Carbohydrate Determinants / Cross-reactive Carbohydrate Determinants CDCCenters for Disease Control and prevention (US/ Centers for Disease Control and prevention (US CECommunauté Européenne (EU/ European Community (EU CICBAACentre d"Investigations Cliniques et Biologiques en Allergologie Alimentaire (F F/Centre for Clinical and Biological Investigations in Food Allergology CSIROCommonwealth Scientific and Industrial Research Organization (Aus) / Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (Aus) EASTEnzyme Allergo SorbentTest/ Enzyme Allergo SorbentTest EFSAEuropean Food Safety Agency = AESA (EU/ European Food Safety Agency = AESA (EU ELISAEnzyme Linked Immuno Sorbent Assay / Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay EPAEnvironmental Protection Agency (US/ Environmental Protection Agency (US FALCPAFood Allergen and Consumer Protection Act (US/ Food Allergen and Consumer Protection Act (US FARRPFood Allergy Research and Resource Program (US/ Food Allergy Research and Resource Program (US FAOFood and Agriculture Organization (Int) / Food and Agriculture Organization (Int) FDAFood and Drug Administration (US/ Food and Drug Administration (US FD&C ActFederal food,Drug and Cosmetic Act (US/ Federal food,Drug and Cosmetic Act (U FSAFood Standards Agency (UK) / Food Standards Agency (UK) GM Génétiquement Modifié / Genetically Modified HLAHuman Leukocyte Antigen / Human Leukocyte Antigen HPLCHigh Performance Liquid Chromatography / High Performance Liquid Chromatography IFBCInternational Food Biotechnology Council (Int) / International Food Biotechnology Council (Int)

IgImmunoglobulines / Immunoglobulins

ILSIInternational Life Science Institute (Int) / International Life Science Institute (Int) i.p.intra-péritonéale [voie] / intraperitoneal [channel] IRIInformation Resources,Inc.(UK) / Information Resources,Inc.(UK) kDakiloDalton / kiloDalton LTPLipid Transfer Protein / Lipid Transfer Protein MG Modification Génétique / Genetic Modification MGMMicroorganisme Génétiquement Modifié / Genetically Modified Micro-organism

NCFSTNational Center for Food Safety and Technology (US/ National Center for Food Safety and Technology (US

OCDEOrganisation de Coopération et de Développement Economiques (Int) / Organisation for Economic

Co-operation and Development (Int)

OGMOrganisme(s) Génétiquement Modifié(s) / Genetically Modified Organism(s) OMCOrganisation Mondiale du Commerce (Int) / World Trade Organization (Int) OMSOrganisation Mondiale pour la Santé = WHO (Int) / World Health Organization (Int) PCRPolymerase Chain Reaction / Polymerase Chain Reaction PGMPlante(s) Génétiquement Modifiée(s) / Genetically Modified Plant(s) PIRProtein Information Resource (US/ Protein Information Resource (US PRPathogenesis-Related [protein] / Pathogenesis-Related [protein] RASTRadio Allergo Sorbent Test/ Radio Allergo SorbentTest

RT-PCRReverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction / Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction

SDAPStructural Database of Allergenic Proteins (US/ Structural Database of Allergenic Proteins (US

SDS-PAGESodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide Gel Electrophoresis / Sodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide Gel

Electrophoresis

TNSTaylor Nelson Sofres (UK) / Taylor Nelson Sofres (UK)

TPODATest de Provocation Orale en Double Aveugle [contre placebo] / Oral Provocation Test,Double Blind

[placebo-controlled]

UEUnion Européenne (EU/ European Union (EU

USDAUnited States Departmentof Agriculture (US/ United States Departmentof Agriculture (US

VCNVégétal / Végétaux à Caractères Nouveaux (Can) / Plant(s) with Novel Traits (Can)

VTAVirus des Tâches Annulaires / RingSpotVirus

WHOWorld Health Organization = OMS (Int) / World Health Organization = OMS (Int)

LISTE DES ABRÉVIATIONS

LIST OF ABBREVIATIONS

4

ALLERGIESALIMENTAIRES/ FOODALLERGIES

ALLERGIESALIMENTAIRES/ FOODALLERGIES

5

PERSONNES AYANT CONTRIBUÉ À LA RÉDACTION DU RAPPORT / CONTRIBUTORS TO THE DRAFTING OF THIS REPORT

Louis-Aimé Aumaître

Institut national de la recherche agronomique,Département élevage des monogastriques (Saint-Gilles).

National Institute for Agricultural Research,Department of monogastric animal farming (Saint-Gilles).

Pierre Besançon

Université de Montpellier II,Département agroressources et procédés biologiques et industriels.

University of Montpellier II,Department of agro-resources and biological and industrial processes.

Emmanuelle Bourgeois

Afssa - Direction de l"évaluation des risques nutritionnels et sanitaires (Maisons-Alfort).

Afssa - DERNS (Maisons-Alfort).

Francine Casse

Université de Montpellier II.

University of Montpellier II.

Patrick Fach

Afssa - Laboratoire d"études et de recherches sur la qualité des aliments et les procédés agroalimentaires (Maisons-Alfort).

Afssa - Study and research laboratory for food quality and agri-food processes (Maisons-Alfort).

Sophie Gallotti

Afssa - Direction de l"évaluation des risques nutritionnels et sanitaires (Maisons-Alfort).

Afssa - DERNS (Maisons-Alfort).

Philippe Joudrier

Institut national de la recherche agronomique - UMR Polymorphismes d"intérêt agronomique (Montpellier).

National Institute for Agricultural Research - UMR Polymorphisms of agricultural interest (Montpellier).

Henri Malandain

Centre hospitalier Bretagne Atlantique,Laboratoire de biochimie (Vannes). Bretagne Atlantique Hospital Centre,Biochemistry laboratory (Vannes).

Gabriel Peltre

École supérieure de physique et de chimie industrielles,Laboratoire allergie et environnement (Paris).

Higher School of industrial physics and chemistry,Allergy and Environment laboratory (Paris).

Fabienne Rancé

Hôpital des enfants,Allergologie - pneumologie (Toulouse). Children"s Hospital,Allergology - pneumology (Toulouse).

Maxime Schwartz

Afssa,Direction de la programmation des laboratoires (Maisons-Alfort). Afssa,Laboratory programming department (Maisons-Alfort).

Jean-Pierre Zalta

Université de Toulouse III.

University of Toulouse III.

Ce rapport a été validé par le comité d"experts spécialisé " Biotechnologie » de l"Afssa,au cours de sa

réunion du 15 juin 2006 / This report has been validated by the Afssa specialist expert committee "Biotechnology"at its meeting of 15 June 2006. 6

ALLERGIESALIMENTAIRES/FOODALLERGIES

ALLERGIESALIMENTAIRES/ FOODALLERGIES

7

LISTE DES ABRÉVIATIONS...................................................................................................3

LIST OF ABBREVIATIONS

SUMMARY

INTRODUCTION

MALADIES ALLERGIQUES,ATOPIE ET ALLERGIE ALIMENTAIRE..................................................15

ALLERGIC ILLNESSES,ATOPY AND FOOD ALLERGIES

ALLERGÉNICITÉ DES PROTÉINES........................................................................................17

ALLERGENICITY OF PROTEINS

CONSÉQUENCES POSSIBLES D"UNE MODIFICATION GÉNÉTIQUE SUR LA COMPOSITION

D"UN ALIMENT

POSSIBLE CONSEQUENCES OF A GENETIC MODIFICATION ON A FOOD"S COMPOSITION

MÉTHODES D"ÉVALUATION DE L"ALLERGÉNICITÉ D"UNE PGM.................................................29

METHODS FOR ASSESSING THE ALLERGENICITY OF A GMP

LES VARIÉTÉS HYPOALLERGÉNIQUES :UN BÉNÉFICE APPORTÉ PAR LES PGM ?............................45

HYPOALLERGENIC VARIETIES:A BENEFIT BROUGHT BY GMPS? RISQUES POTENTIELS LIÉS À CERTAINES PGM :PROBLÈMES D"ALLERGIE ÉVOQUÉS

DANS LA LITTÉRATURE

POTENTIAL RISKS ASSOCIATED WITH CERTAIN GMPS:ALLERGY PROBLEMS MENTIONED

IN THE LITERATURE

ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET SURVEILLANCE ACCOMPAGNANT LA MISE

SUR LE MARCHÉ DES OGM

REGULATORY ASPECTS AND MONITORING ACCOMPANYING THE MARKETING OF GMOS

CONCLUSION

BIBLIOGRAPHIE / REFERENCES..........................................................................................83

BIBLIOGRAPHY / REFERENCES

SOMMAIRE

CONTENTS

8

ALLERGIESALIMENTAIRES/FOODALLERGIES

ALLERGIESALIMENTAIRES/ FOODALLERGIES

9 Les allergies constituent un problème de santé publique d"importance croissante dans les pays développés. L"allergie alimentaire concerne aujourd"hui environ 3 % de la population générale en France,la prévalence étant plus élevée au sein de la population pédiatrique. Ces chiffres justifient que l"évaluation de l"allergénicité soit désormais un préalable obligatoire avant la mise sur le marché de tout nouvel aliment.Alors que l"on value les risques sur les plantes génétiquement modifiées (PGM) destinées à l"alimentation,il semble important de se pencher également sur les bénéfices

éventuels que celles-ci pourraient apporter

dans le domaine des allergies alimentaires, notamment grâce à la mise au point de variétés hypoallergéniques.Ce rapport fait donc le bilan des risques etbénéfices potentiels des PGM vis-à-vis des allergies alimentaires.Il évoque :

1/ les caractéristiques et propriétés physico-chimiques

qui peuvent,dans une certaine mesure,être considérées comme des

éléments favorables ou défavorables

au caractère allergène d"une protéine (résistance à la digestion enzymatique,thermostabilité,etc.).

2/ les risques allergiques potentiels qui peuvent être

évoqués lorsqu"il est question de

modification génétique (introduction de séquences d"ADN conduisantà l"expression de nouveaux allergènes ou à la sur-expression d"allergènes endogènes notamment).

3/ la démarche actuelle d"évaluation de l"allergénicité

des protéines (dans le cadre de l"évaluation globale d"une PGM) :elle repose sur la comparaison de la structure de la (des) protéine(s) codée(s) par le(s ) transgène(s) avec celle d"allergènes connus, des tests de résistance à la digestion enzymatique simulée in vitro,ainsi que des tests immunologiques lorsqu"ils sont réalisables.De nouvelles méthodes en développement permettront de mieux prendre en compte l"allergénicité de la PGM en tant que telle, et pas uniquementcelle de la (des) protéine(s) codée(s) par le(s) transgène(s).

4/ les bénéficeséventuels pouvant être apportés

par les PGM,avec la mise au point de certaines variétés Ces PGM sont au stade de la recherche.La création et l"utilisation de variétés moins allergisantes pourraient peut-être permettre,sur le long terme,de diminuer la sensibilisa tion de la population à certaines plantes.

5/ les risquespotentiels liés aux PGM,avec l"étude

des e xemples évoqués dans la littérature : ? Le soja enrichi en méthionine(1996dans lequel a été insér é un gène codantpour un allergène de la noix Allergies constitute a growing public health problem i n developed countries.Today,food allergy affects around 3% of the general population in France, with a higher prevalence among children.

These figures prove that allergenicity assessment

is from now on a prerequisite to placing any novel food on the market.While the risks related to genetically modified plants (GMPs) for human consumption are assessed,it seems important t o focus also on the possible benefits that they may bring to the field of food allergies,particularly through the development of hypoallergenic varieties.

This report thus assesses the risks and benefits

associated with GMPs regarding food allergies.

It covers the following:

1/ physico-chemical characteristics and properties

that can,to a certain extent,be considered as favourable or unfavourable elements in the allergenic character of a protein (resistance to digestion,thermostability,etc.).

2/potential allergic risks which may occur upon

genetic modification(introduction of DNA sequences resulting in the expression of new allergens or to the overexpression of endogenic allergens in particular).

3/ the current assessment method of protein

allergenicity (as part of the overall assessment of a GMP): this is based on comparing the structure of the protein(s) coded by transgene(s) with the structure of known allergens,on tests for resistance to enzyma tic digestion and on immunological tests when they can be conducted.New methods currently being developed will enable a GMP"s aller genicity to be better observed as such,and not simply as that of the protein(s) coded by transgene(s).

4/ possible benefits that GMOs could bring with

the development of certain "hypoallergenic varieties" (peanuts,rice,soybean,wheat,apples).These GMPs are at the research stage.The creation and use of less allergenic varieties could perhaps reduce the sensitization of the population to certain plants over the long term.

5/potential risks of GMPs,identified in the study

of e xamples mentioned in literature: ?Soybean,enriched with methionine(1996 in which a c oding gene for an allergen of brazil nuts was inserted.The allergenicity of this soybean has been pr oven but this GMP is still at the experimental stage;

RÉSUMÉ

SUMMARY

du Brésil.L"allergénicité de ce soja a été prouvée mais cette PGM est restée au stade expérimental ; ? Le maÔs Starlink TM (2000autorisé aux États-Unis uniquement pour l"alimentation animale,a été retrouvé, suite à un mélange de lots,dans un certain nombre de produits alimentaires destinés à l"homme.Des cas d"allergie ont été rapportés chez des consommateurs de produits contenant du maÔs.Mais l"implication du maÔs

Starlink

TM dans ces cas d"allergie n"a pas pu été démontrée ; ? La papaye résistante au virus "ringspot»(2002 p our laquelle on a découvert,après sa mise sur le marché,une homologie de séquence de la protéine codée par le transgène avec un allergène répertorié. Aucun cas d"allergie n"a cependant été déclaré à la suite de la mise sur le marché de cette papaye ; ? Le petitpois résistantà la bruche(2005dont le développement a été stoppé suite à l"observation d"effets immunogènes chez la souris.L"allergénicité de cette P

GM n"a cependant pas été démontrée

chez l"animal,ni chez l"homme.

6/ les aspects réglementaires et la surveillance

accompagnant la mise sur le marché des OGM : réglementation en matière de traçabilité etd"étiquetage des OGMPGM et des allergènes, surveillance épidémiologique de la population et mise en place de sérothèques,surveillance après la mise sur le marché des OGM. En conclusion de ce rapport,il ressort qu"en l"état actuel des connaissances,les PGM ne présentent pas plus de risque que les plantes obtenues par des méthodes conventionnelles en ce qui concerne le potentiel aller génique.En effet il est important de rappeler que d"autres techniques de culture et de sélection peuvent contribuer à augmenter l"allergénicité de nos aliments : emploi d" activateurs de gènes de résistance,sélection de variétés particulièrement aptes à synthétiser des protéines de stress,qui peuvent être de puissants allergènes. ?Starlink TM

Corn(2000),authorised in the United

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