Safety assessment and efficacy investigations of genetically engineered corn accumulating high levels of carotenoids

La malnutrició pot ser causada per una dieta pobra i/o per estats patològics que afectin la correcta assimilació dels nutrients. En països en vies de desenvolupament però també en països industrialitzats, la malnutrició sovint va de la mà amb la fam, i cada cop més, acompanyada d’un augment del consum de dietes riques en calories de baix cost i pobres en nutrients. Aquestes dietes són reflex del progrés en l’agricultura i en les tecnologies de processament d’aliments que contribueixen a reduir els continguts de micronutrients dels aliments, cosa que afavoreix tan a la malnutrició com a l’obesitat, i agreuja diverses malalties cròniques com les malalties cardiovasculars, diabetis i càncer. Les llavors de panís no produeixen nivells alts de carotens, que poden ser fonts de vitamina A i tenir efecte antioxidant . La biofortificació a través de l’enginyeria genètica és una estratègia cost-efectiva per millorar el contingut nutricional del panís; no obstant això, la seva elaboració requereix d'una avaluació de riscs obligatòria com a component integral del procés d'aprovació prèvia a la comercialització. Així doncs, es va avaluar la seguretat d’un panís genèticament millorat per augmentar el seu contingut en carotens (High-carotenoid corn) mitjançant un estudi de toxicitat subcrònica de 90 dies en ratolins. No es van trobar evidències de toxicitat quan es va comparar amb ratolins alimentats amb una dieta control (basada en un panís no modificat anomenat M37W). Un cop establerta la seguretat del panís, es va administrar una dieta basada en el panís genèticament millorat a ratolins model de càncer de còlon associat a colitis, a ratolins model d’obesitat i resistència a la insulina induïdes a través d’una dieta amb alt contingut en greixos, i finalment, a una línia de ratolí heterozigot per l’homòleg de fosfatasa i tensina (PTEN+/-) com a model de neoplàsia en múltiples òrgans i de malaltia hepàtica. Aquests experiments mostren que la varietat de panís enriquit en carotens presenta un efecte quimioprotector i també efectes prometedors en la promoció de la salut en paràmetres de risc relacionats amb la síndrome metabòlica i la sensibilitat a la insulina.La malnutrición puede ser causada por una dieta pobre y/o por estados patológicos que afecten a la correcta asimilación de los nutrientes. En países en vías de desarrollo pero también en países industrializados, la malnutrición a menudo va de la mano del hambre, y cada vez más, acompañada de un aumento del consumo de dietas altas en calorías de bajo coste y pobres en nutrientes. Estas dietas son reflejo del progreso en la agricultura y en las tecnologías de procesado de alimentos que contribuyen a la reducción de los contenidos de micronutrientes de los alimentos, hecho que favorece tanto a la malnutrición como a la obesidad, y agrava diferentes enfermedades crónicas como las enfermedades cardiovasculares, diabetes y cáncer. Las semillas de maíz no producen niveles altos de carotenos, que pueden ser fuente de vitamina A y tener efecto antioxidante. La biofortificación a través de la ingeniería genética es una estrategia costo-efectiva para mejorar el contenido nutricional del maíz; sin embargo, su elaboración requiere una evaluación de riesgos obligatoria como componente integral para un proceso de aprobación previa a la comercialización. Así pues, se evaluó la seguridad de un maíz genéticamente mejorado para aumentar su contenido de carotenos (High-carotenoid corn) mediante un estudio de toxicidad subcrónica de 90 días en ratones. No se encontraron evidencias de toxicidad cuando se comparó con ratones alimentados con una dieta control (basada en maíz no modificado llamado M37W). Una vez establecida la seguridad del maíz, se administró una dieta basada en maíz genéticamente mejorado a ratones modelos de cáncer de colon asociado a colitis, a ratones modelo de obesidad y resistencia a la insulina inducidas a través de una dieta con un alto contenido en grasa, y finalmente, a una línea de ratones heterocigotos por el homólogo de fosfatasa y tensina (PTEN+/-) como modelo de neoplasia en múltiples órganos y de enfermedad hepática. Los experimentos muestran que la variedad de maíz enriquecido con carotenos presenta un efecto quimioprotector y también efectos prometedores en la promoción de la salud en parámetros de riesgo relacionados con el síndrome metabólico y la sensibilidad a la insulina.Malnutrition can be caused by a poor diet and/or by medical conditions that affect nutrient assimilation. In developing but also in industrialised countries, malnutrition often goes hand in hand with hunger, but increasingly results from the consumption of inexpensive, calorie-rich but nutrient-poor diets. Such diets reflect developments in agriculture and food processing technology that reduce the micronutrient content of foods, contributing to both malnutrition and obesity, and exacerbating many chronic diseases including cardiovascular disease, diabetes and cancer. Corn grains do not produce high levels of carotenoids, which can be a source of vitamin A and can act as antioxidants. Biofortification by genetic engineering is a cost-effective strategy to improve the nutrient content of crops, but their development requires a mandatory risk assessment as an integral component of approval process prior to commercialization. The safety of a carotenoid-enriched engineered corn variety (High-carotenoid corn) was therefore evaluated in a 90-day subchronic toxicity study in mice. This showed no evidence of toxicity compared to mice fed on control diet (based on near-isogenic unmodified M37W corn). Having established safety, diets based on the engineered corn were fed to a mouse cancer model associated with induced colitis, a mouse obesity and insulin resistance model developed by initial feeding on a high-fat diet, and finally a heterozygous phosphatase and tensin homolog knockout mouse line (PTEN+/-) as a model of multiple-organ neoplasia and liver disease. These experiments showed that the carotenoid-enriched corn variety was chemopreventive and also induced promising health-promoting effects on risk parameters related to metabolic syndrome and insulin sensitivity

Mice fed on a diet enriched with genetically engineered multivitamin corn show no sub-acute toxic effects and no sub-chronic toxicity

Multivitamin corn is a novel genetically engineered variety that simultaneously produces high levels of beta-carotene, ascorbate and folate, and therefore has the potential to address simultaneously multiple micronutrient deficiencies caused by the lack of vitamins A, B9 and C in developing country populations. As part of the development process for genetically engineered crops and following European Food Safety Authority (EFSA) recommendations, multivitamin corn must be tested in whole food/feed sub-chronic animal feeding studies to ensure there are no adverse effects, and potential allergens must be identified. We carried out a 28-day toxicity assessment in mice, which showed no short-term sub-acute evidence of diet-related adverse health effects and no difference in clinical markers (food consumption, body weight, organ/tissue weight, haematological and biochemical blood parameters and histopathology) compared to mice fed on a control diet. A subsequent 90-day sub-chronic feeding study again showed no indications of toxicity compared to mice fed on control diets. Our data confirm that diets enriched with multivitamin corn have no adverse effects on mice, do not induce any clinical signs of toxicity and do not contain known allergens

The potential impact of plant biotechnology on the Millennium Development Goals

The eight Millennium Development Goals (MDGs) are international development targets for the year 2015 that aim to achieve relative improvements in the standards of health, socioeconomic status and education in the world's poorest countries. Many of the challenges addressed by the MDGs reflect the direct or indirect consequences of subsistence agriculture in the developing world, and hence, plant biotechnology has an important role to play in helping to achieve MDG targets. In this opinion article, we discuss each of the MDGs in turn, provide examples to show how plant biotechnology may be able to accelerate progress towards the stated MDG objectives, and offer our opinion on the likelihood of such technology being implemented. In combination with other strategies, plant biotechnology can make a contribution towards sustainable development in the future although the extent to which progress can be made in today's political climate depends on how we deal with current barriers to adoption