Esistono diverse tecnologie per la rilevazione degli allergeni alimentari, che vengono utilizzate per identificare la presenza di specifiche sostanze che possono causare reazioni allergiche nelle persone sensibili. Se volete conoscere qualcosa di più sugli allergeni e comprendere meglio l’argomento vi consigliamo di leggere l’articolo Allergeni cosa sono e perché sono pericolosi per la salute. Tornando al tema dell’articolo, è importante sapere che la scelta della tecnologia dipende dalla specificità e dalla sensibilità richiesta per il rilevamento degli allergeni in diverse applicazioni. In molti casi, vengono utilizzati più metodi complementari per ottenere risultati più accurati e affidabili. Vediamo quali sono le tecnologie innovative più utilizzate in questo campo.

PCR, Polymerase Chain Reaction

La PCR è una tecnica di biologia molecolare che viene utilizzata per amplificare specifici segmenti di DNA. Questo processo consente di ottenere una grande quantità di copie di una particolare sequenza genetica da un campione iniziale, facilitando la sua identificazione e analisi. Nel contesto delle allergie, la PCR può essere impiegata per la rilevazione e l’analisi di allergeni specifici presenti negli alimenti. Gli allergeni possono includere proteine presenti in frutta a guscio, grano, latte, uova, e altri alimenti comunemente associati alle reazioni allergiche.

Utilizzando sequenze di primer progettate per riconoscere specifici geni o regioni del DNA degli allergeni, la PCR amplifica queste sequenze. Il processo di amplificazione consente di ottenere molte copie della sequenza bersaglio da un numero limitato di molecole di DNA presenti nel campione.

Una volta completata la PCR, il prodotto amplificato può essere analizzato attraverso varie tecniche. Ad esempio, il DNA amplificato può essere visualizzato utilizzando gel di agarosio elettroforetico, sequenziato per identificare le sequenze specifiche o sottoposto a ulteriori test di rilevamento molecolare.

La conferma della presenza di specifici allergeni nel campione aiuta a fornire informazioni dettagliate sulla composizione degli alimenti e può essere utile per le persone con allergie alimentari che necessitano di evitare determinati cibi.L’applicazione della PCR contribuisce a migliorare la precisione nella rilevazione degli allergeni alimentari, fornendo un metodo sensibile e specifico per identificare anche tracce minime di allergeni nei prodotti alimentari. La tecnologia PCR può essere integrata con altre metodologie diagnostiche per fornire una valutazione più completa delle allergie alimentari e aiutare nella gestione delle restrizioni dietetiche delle persone affette da allergie.

ELISA, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay

È una tecnica di laboratorio utilizzata per rilevare la presenza di sostanze specifiche, come antigeni o anticorpi, in un campione. Nelle allergie, l’ELISA viene impiegato per identificare e quantificare la presenza di allergeni specifici negli alimenti o nelle sostanze ambientali.

La prima fase coinvolge la preparazione di piastre speciali, chiamate microtiter plate, su cui vengono immobilizzati gli allergeni di interesse. Gli allergeni vengono fissati alle pareti della microtiter plate in modo che possano interagire con le molecole presenti nel campione in esame.

Il campione, che può essere un estratto alimentare o una soluzione contenente allergeni, viene aggiunto alle microtiter plate. Gli allergeni presenti nel campione si legano agli allergeni immobilizzati sulla piastra.

Successivamente viene aggiunto un anticorpo legato a un enzima (enzima coniugato) che è specifico per gli allergeni di interesse. Questo anticorpo si lega agli allergeni presenti nella piastra, formando un complesso antigene-anticorpo.

Viene aggiunto un substrato che è una sostanza chimica che l’enzima può trasformare in un prodotto colorato o fluorescente. La quantità di prodotto generato è proporzionale alla quantità di allergene presente nel campione. La reazione enzimatica produce un segnale visibile o misurabile, come un cambiamento di colore. La quantità di segnale generato è proporzionale alla concentrazione di allergene presente nel campione.

La lettura dei risultati avviene tramite uno spettrofotometro o un lettore di microtiter plate, che misura l’intensità del colore o della fluorescenza. I risultati possono essere confrontati con standard noti per determinare la concentrazione esatta di allergene nel campione.L’ELISA è ampiamente utilizzato in laboratorio per la diagnosi di allergie alimentari, rilevando allergeni come noci, latte, uova, grano e altri. Questo metodo è impiegato per identificare allergenialimentari e ambientali come pollini o acari della polvere. La tecnica è sensibile, specifica e può rilevare anche piccole quantità di allergeni, fornendo quindi informazioni utili per la gestione delle allergie.

Mass Spectrometry

La Mass Spectrometry (MS) è una tecnica analitica che viene utilizzata per identificare e quantificare molecole in un campione attraverso la misurazione della massa molecolare e, a volte, anche della struttura chimica di tali molecole. 

In merito al suo funzionamento, nel processo di ionizzazione il campione viene convertito in ioni carichi positivamente o negativamente. Questo può essere fatto utilizzando diverse tecniche di ionizzazione, come l’elettrospray (ESI) o la ionizzazione laser assistita da matrice (MALDI).

L’applicazione della spettrometria di massa nelle allergie comporta diversi passaggi. Si parte dall’estrazione e preparazione del campione contenente l’allergene di interesse. In seguito, il campione viene introdotto nel sistema di spettrometria di massa, dove gli allergeni vengono ionizzati e separati in base alla loro massa.

La spettrometria di massa può essere utilizzata per identificare specifici allergeni presenti nel campione. Ciò può includere allergeni alimentari come proteine del grano, latte, uova, e altri. In alcuni casi, la tecnica può anche essere utilizzata per quantificare la quantità di allergeni presenti nel campione.La spettrometria di massa offre una sensibilità e specificità elevate e può essere applicata a una vasta gamma di allergeni. È un metodo potente e versatile che può essere utilizzato per indagare la presenza di allergeni in campioni complessi, contribuendo così alla sicurezza alimentare e alla gestione dei pazienti che riscontrano delle allergie alimentari.

Biosensori

I biosensori sono dispositivi che rilevano la presenza di specifici allergeni attraverso interazioni biochimiche. Possono utilizzare diverse tecnologie, come biosensori a cristallo di quarzo, biosensori ottici o biosensori elettrochimici.

Nell’identificazione delle allergie, i biosensori possono essere progettati per rilevare la presenza di allergeni alimentari o ambientali. Possono essere applicati in diversi contesti, come il controllo qualità alimentare, la sicurezza alimentare e la diagnosi delle allergie. I biosensori offrono vantaggi come la rapidità, la specificità e la possibilità di essere utilizzati sul campo. Tuttavia, la loro applicazione dipende dalla corretta progettazione e ottimizzazione per il riconoscimento specifico dell’allergene di interesse.

Per l’identificazione delle allergie, viene progettato un biosensore specifico per l’allergene di interesse a seconda delle esigenze dell’applicazione.

L’elemento di riconoscimento, un anticorpo, un peptide o un altro componente biologico in grado di interagire con l’allergene, viene immobilizzato sulla superficie del biosensore. Questa fase è cruciale per garantire la selettività e la sensibilità del biosensore.

Successivamente il campione viene posto a contatto con il biosensore. Se l’allergene è presente nel campione, interagirà con l’elemento di riconoscimento immobilizzato sul biosensore. L’interazione tra l’allergene e l’elemento di riconoscimento provoca un cambiamento nel biosensore, che può essere rilevato e convertito in un segnale misurabile e successivamente letto e interpretato. La quantità di segnale è proporzionale alla concentrazione dell’allergene nel campione.I risultati possono essere analizzati in termini di presenza/assenza dell’allergene o quantificazione della sua concentrazione nel campione.