Carnea cultivată are nevoie de factori de creștere pentru ca celulele să se dezvolte. Acestea sunt de obicei adăugate la mediile de cultură celulară cu un cost considerabil, impactând potențialul de comercializare. Noi cercetări au arătat că celulele bovine editate își pot produce propriii factori de creștere, eliminând necesitatea unor adăugări costisitoare la medii, notează FoodNavigator.

Un proces complex

Producția de carne cultivată este un proces complex. În multe părți ale lumii, aprobarea de reglementare nu a fost încă obținută. Una dintre principalele bariere în calea comercializării este costul, iar unul dintre costurile principale este utilizarea factorilor de creștere.

Factorii de creștere nu pot fi eliminați ușor: ei sunt una dintre cele mai importante părți ale producției de carne cultivată, deoarece stimulează creșterea celulelor. Pentru a favoriza creșterea, acestea trebuie adăugate în mediul de cultură celulară, amestecul de nutrienți de care carnea cultivată necesită pentru a funcționa.

Cu toate acestea, sunt, de asemenea, foarte scumpe și unul dintre principalele motive pentru care producătorii de carne cultivată le este atât de dificil să producă la prețuri prietenoase pentru consumatori.

Acum, un nou studiu, publicat în revista Cell Reports Sustainability, arată că celulele bovine pot fi proiectate pentru a-și crea proprii factori de creștere, eliminând nevoia de a adăuga factori de creștere scumpi la mediul de cultură celulară. Acest lucru are potențialul de a fi un avantaj pentru industrie.

„Aceste tipuri de sisteme oferă potențialul de a reduce drastic costul producției de carne de cultură prin înrolarea celulelor în sine pentru a lucra cu noi în procese, necesitând mai puține inputuri externe (ingrediente adăugate) și, prin urmare, mai puține procese de producție secundară pentru aceste inputuri.” cercetătorul principal Andrew Stout a declarat pentru FoodNavigator.

Rolul factorilor de creștere în medii fără ser

Factorii de creștere sunt necesari deoarece oferă un semnal pentru creșterea și diferențierea celulelor. Factorii de creștere a fibroblastelor (FGF), de exemplu, declanșează creșterea celulelor musculare scheletice. Fără un astfel de factor de creștere, creșterea celulară scade. Cu toate acestea, acestea sunt adesea o parte foarte costisitoare a mediului de cultură celulară și trebuie înlocuite frecvent.

De exemplu, un mediu de cultură pentru celulele satelit bovine imortalizate (iBSC), Beefy-9, se bazează pe factorul de creștere fibroblast 2 (FGF2), un factor de creștere costisitor. După ce o altă componentă costisitoare, albumina proteică, a fost înlocuită cu semințe de rapiță, FGF2 a rămas singurul element cel mai costisitor, contribuind cu aproximativ 60% din cost.

„În prezent, prețul este mare, deoarece factorii de creștere a fibroblastelor (FGF) sunt produși recombinant, prin care bacteriile sunt proiectate pentru a produce proteinele și apoi sunt recoltate din acele bacterii”, ne-a spus Stout.

„Acest lucru implică un bioproces complet suplimentar în care bacteriile sunt crescute în rezervoare mari pentru a produce factorii de creștere, precum și pași scumpi de recoltare și purificare. Este, practic, un al doilea proces de „factor de creștere cultivat” în amonte, care este necesar pentru a putea alimenta procesul de „carne de cultură”.

„O mare parte din costuri provine din acea parte de purificare, dar există și costuri inerente culturii bacteriene. Este cu siguranță posibil ca producția de proteine recombinate să fie mai ieftină pentru FGF astăzi, dar scara actuală și metodele de producție sunt încă foarte scumpe și vor exista întotdeauna anumite costuri pentru factorii extrem de procesați care sunt adăugați ca ingrediente în loc de bovine ( sau altă carne) celulele își fac propriile lor.”

Inginerie cu costuri mai mici

Pentru a elimina necesitatea unor astfel de factori de creștere costisitoare, cercetătorii au proiectat iBSC-urile pentru a-și dezvolta propriul factor de creștere, ceea ce înseamnă că nu au necesitat adăugarea costisitoare a factorilor de creștere în ser. Aceste celule au putut să prolifereze într-un mediu de cultură celulară fără FGF2, reducând dramatic costul procesului de producție.

„Am inserat gena pentru FGF bovină în genomul celulelor în fața unui promotor (o bucată de ADN care ajută la accelerarea producției de proteine din gene) pe care îl putem activa sau dezactiva prin adăugarea unei anumite substanțe chimice la cultura celulară.

Cu alte cuvinte, folosind substanța chimică ca un comutator, putem face ca celulele stem să producă mult FGF și apoi să oprim producția atunci când avem nevoie. Acest lucru este important pentru că după ce inducăm celulele stem să crească cu FGF, trebuie să dezactivăm FGF, astfel încât celulele să se poată concentra pe transformarea în celule musculare mature”, ne-a spus Stout.

Cu toate acestea, procesul nu este încă pregătit pentru comercializare, datorită ratelor reduse de creștere și diferențierii pentru celulele modificate.

Cu toate acestea, procesul are mult potențial. În teorie, a sugerat Stout, ar putea fi folosit pentru a cultiva pui, pește și carne de porc de cultură. Are, de asemenea, beneficii de durabilitate.

„Este probabil ca procesul să îmbunătățească valorile de mediu, deoarece nu mai aveți nevoie de întregul proces de producție al factorului de creștere recombinant secundar (care folosește energie, resurse etc.) pentru a susține producția de carne de cultură”, a spus Stout. (Foto: Freepik)