Allergeniciteit nieuwe eiwitten met 90% zekerheid te voorspellen (podcast)

Beluisterde podcast over allergeniciteit of lees het artikel hieronder.

Dat zegt prof. dr. Geert Houben, onderzoeker op het gebied van voedselallergieën bij het UMC Utrecht en TNO. Twee jaar geleden werd Houben geïnaugureerd als hoogleraar aan de faculteit Geneeskunde van de Universiteit Utrecht. Bij zijn benoeming kondigde hij toen al aan dat er grote stappen gezet zouden gaan worden in het onderzoek rondom allergenen. De resultaten en methodes die dat heeft opgeleverd, leveren ook inzichten op voor productontwikkelaars en etiketteringsspecialisten. Daardoor is beter te voorspellen of er allergische reacties optreden bij bepaalde eiwitten en ook zijn er grote stappen gezet op het gebied van ‘may contain’-labeling. VMT had een vraaggesprek met Houben.

Om met het grootste hoofdpijndossier in allergenen te beginnen: de allergeneninformatie op voedseletiketten. Iedereen kent de meldingen op verpakkingen als ‘kan sporen bevatten van’ of ‘is gemaakt in een fabriek waar ook met dit allergeen wordt gewerkt’, maar veel allergische consumenten weten daarbij zelden waar ze écht aan toe zijn. Gaat dat verbeteren?

“Er zijn inmiddels veel betere methodes en gegevens om vast te stellen wat het risico is van onbedoelde allergenen in producten aanwezig door kruiscontaminatie. Dat was hard nodig, want wanneer moet je nou wel op de verpakking waarschuwen en wanneer niet? Hier is geen richtlijn voor. Producenten zijn allemaal naar eigen eer en geweten keuzes gaan maken, maar daardoor is een woud aan varianten ontstaan, waardoor het voor allergische consumenten onduidelijk is wanneer er nou wel of niet wordt gewaarschuwd. Uit onderzoek bleek ook dat er een heel slechte correlatie is tussen de waarschuwingen op de verpakkingen en daadwerkelijke risico’s bij consumptie. Er waren producten zonder waarschuwingen waar wel allergenen in zaten en andersom.”

En ondertussen zijn er nog altijd veel allergenenrecalls. Naast fouten in etikettering komt dat ook door kruiscontaminatie?

“Ja. Daarbij speelt nog altijd het probleem dat het voor producenten onduidelijk is wanneer ze nou wel of niet moeten waarschuwen voor de mogelijke aanwezigheid van allergenen. Of richtlijnen ontbreken, of ze zijn niet geharmoniseerd tussen verschillende landen.”

Drempelwaarden van de allergene stoffen liggen nog altijd niet vast in de Europese wetgeving. Daar zit het probleem bij de onbedoelde aanwezigheid van allergenen?

“Inderdaad, er is dus nog altijd een spanningsveld tussen hoe een toezichthouder het risico inschat en hoe een individueel bedrijf het beoordeelt. Veel bedrijven gebruiken VITAL, hetgeen geïntegreerd is in Simply OK. De NVWA heeft in het verleden een advies uitgebracht ten aanzien van referentiewaardes en die zijn voor een deel lager dan de waarden in VITAL 2.0. Ingestoken op een iets hoger veiligheidsniveau. Dat is ongemakkelijk voor de industrie.

Maar ook voor patiënten met een allergie. Die weten niet goed wat een waarschuwing wel of niet betekent. Want als een product uit het buitenland komt, kan een vermelding ‘kan sporen bevatten van…’ betekenen dat er een allergeen boven een bepaald niveau aanwezig is, terwijl het voor een Nederlands bedrijf een ander niveau kan zijn. Of er is helemaal niet gekeken naar niveaus en dus is er gewoon ‘een kans’ dat iets aanwezig is, maar wat die hoeveelheid dan is, blijft onduidelijk.”

Is het de verwachting dat het tot harmonisatie gaat komen?

“Ja, de afgelopen jaren hebben we met nieuwe publicaties en onderzoek de belangrijkste hobbels proberen weg te nemen. Er is gewerkt aan betere referentiewaardes en betere statistische methoden om de eenduidigheid van die berekeningen te versterken. Dit heeft geleid tot VITAL 3.0. We hopen dat overheden dat gaan gebruiken zodat de ‘kan sporen bevatten van…’-labelling wereldwijd eenduidig wordt. En dat deze labeling alleen wordt gehanteerd wanneer er een relevant risico is.”

In hoeverre gaan de Europese autoriteiten dit omarmen?

“Daar zijn we mee in gesprek. En er loopt ook een WHO/FHO-activiteit om risico’s van allergenen in te schatten zodat er gekomen kan worden tot een opinie.”

Hoe snel zal dit ervan komen?

“Tja. Twee jaar geleden sprak ik mijn lof uit voor het pragmatisme in Australië en Nieuw-Zeeland. In Europa ligt dat een stuk lastiger. We praten er hier al tien keer langer over om iets voor elkaar te krijgen vergelijkbaar met VITAL. Ik hoop wel dat we binnen een jaar het tijdspad duidelijk hebben.”

Er komen nu veel producten met nieuwe plantaardige en alternatieve eiwitten op de markt. Hoe is het gesteld met de beoordeling van de allergeniciteit van deze eiwitten?

“Er zijn stappen gezet in het ontwikkelen van methodes voor het meten van de allergeniciteit van nieuwe eiwitten en in wat er nog moet gebeuren om de beoordeling van allergeniciteit van nieuwe eiwitten te verbeteren, zodat dit kan worden meegenomen in de toelatingsprocedures voor nieuwe voedingsmiddelen. Binnen het project ImpARAS zijn er nieuwe resultaten aan het licht gekomen. Bijvoorbeeld: waaraan moeten methodes nou eigenlijk voldoen? De wetgeving zegt alleen maar dat je de allergeniciteit van nieuwe eiwitten moet beoordelen, maar er wordt niet verteld hoe dat precies moet gebeuren. Wat is de definitie van allergeniciteit? Er zijn geen criteria of richtlijnen voor.

Wij hebben alle denkbare criteria op een rij gezet, en kwamen tot ruim tien opties, waarvan we de voor- en nadelen ervan hebben geïnventariseerd. En we zagen ook dat er verschillende criteria door overheden worden gehanteerd, ook door elkaar heen. We willen de discussie op gang brengen tussen overheden, patiëntenorganisaties en bedrijfsleven: hoe veilig moeten nieuwe voedingsmiddelen nou eigenlijk zijn en welke risico’s proberen we daadwerkelijk te voorkomen?”

Dan gaat het over de bandbreedte van allergeniciteit?

“Ja, want stel dat je een nieuw voedingsmiddel op de markt brengt met dezelfde allergeniciteit als koemelk of pinda, dan kun je je afvragen: moeten we dat wel willen? Maar als een nieuw voedingsmiddel net zo allergeen zou zijn als aardappel, dan denk ik dat dit wordt gezien als een heel beperkt probleem. Die discussie moet je met elkaar voeren als het gaat om de beoordeling en toelating van nieuwe voedingsmiddelen. Want niet-allergene eiwithoudende voeding bestaat niet. Er zal altijd wel iemand allergisch zijn of worden. Dus: welk risico ben je bereid te accepteren als samenleving? En dat hangt weer samen met de methodes die je daarbij voorhanden hebt voor je risicobeoordeling. Dat is zoeken van een balans.”

Als we kijken naar insecteneiwitten en plantaardige eiwitten, waar zitten dan de grootste risico’s?

“Dat hangt sterk af van het type plantaardige eiwitten. Voor insecteneiwitten weten we dat deze allergische reacties kunnen opwekken bij mensen die ook een garnaalallergie hebben. Maar dit komt minder vaak voor dan een aantal andere bekende allergieën. Bovendien lokt het vaak minder heftige reacties uit.”

En soja?

“Dat is geen nieuwe voedingsbron, dus daar hoeft geen beoordeling voor te komen in nieuwe vleesvervangers. Complexer wordt het als er uit andere peulvruchten andere eiwitten gehaald gaan worden die voorheen tijdens de processing verloren gingen. Of een peulvrucht die nu nog niet grootschalig wordt gebruikt voor voedseleiwitproductie. Dan is er opnieuw de vraag: hoe allergeen zijn die?”

Is het lastig om de allergeniciteit van een eiwit vast te stellen?

“Op dat vlak is er het afgelopen jaar ook een mooie doorbraak bereikt. Er is een machine learning-methode ontwikkeld waarmee we de allergeniciteit van eiwitten vrij nauwkeurig kunnen voorspellen. We hebben gegevens over een half miljoen eiwitten uit databases gehaald. Daarvan hebben we gekeken: welke zijn allergeen en welke niet?

Van de allergene en niet-allergene hebben we tal van fysisch-chemische eigenschappen berekend. Met machine learning hebben we gekeken of een algoritme op basis van die fysisch-chemische eigenschappen kan voorspellen welke eiwitten waarschijnlijk allergeen zijn. Dat is heel goed gelukt. We kunnen nu met 90 procent zekerheid voorspellen of een eiwit allergeen zal zijn of niet. Dat is extreem hoog.”

Geeft dat de R&D in de voedingsindustrie straks een groot praktisch voordeel?

“Ik denk het wel. Nu is het vooral nog een wetenschappelijk model. We hebben het gevalideerd met bijvoorbeeld meelwormeiwitten. Veel insecteneiwitten hebben we ook in dit systeem gestopt en daaruit leerden we dat insecteneiwitten die uit het klinisch onderzoek van UMC Utrecht allergeen bleken te zijn, ook eruit gepikt werden door het algoritme. Daar hebben we ook validatie aan gehangen.

Dit kunnen we nu voor de industrie inzetten. Als een bedrijf een nieuw eiwit op de markt wil brengen, kunnen wij de kans op allergeniciteit goed voorspellen. Of als een bedrijf een aantal opties heeft voor te ontwikkelen producten. Dan kun je in een vroeg stadium deze machine learning-methode toepassen om te kijken of er producten bijzitten die een groot risico op allergeniciteit met zich meebrengen. Misschien moet je die dan even in de koelkast zetten.

Wel valt deze methode voor bedrijven binnen een totaalaanpak. Naast dit voorspellende model kijken we naar aspecten zoals eventuele problemen met de historie van blootstelling, eventuele problemen bij productiemedewerkers, welke rol speelt processing. Maar het is wel de eerste methode om allergene van niet-allergene eiwitten te onderscheiden. Voorheen moest je het gewoon op de markt brengen en na een paar jaar gaan kijken wat er gebeurde.”

Zullen producenten massaal aankloppen?

“We passen het inmiddels voor een aantal bedrijven toe. Bijvoorbeeld voor producten die ze willen doorontwikkelen of voor producten die al doorontwikkeld zijn, maar waarvoor een veiligheidsdossier wordt samengesteld.”