Zespół naukowców z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie opracował metodę, która pozwala na znaczące zredukowanie kosztów pozyskiwania mięsa z komórek macierzystych. Naukowcy twierdzą, że wyhodowane w ten sposób mięso stanowi obiecującą, ekologiczną i etyczną alternatywę dla tradycyjnej produkcji mięsa. Główną przeszkodą w komercjalizacji tej technologii były wysokie koszty pożywek hodowlanych, stanowiące ponad 95% wydatków, głównie z powodu czynników wzrostu.
Wspomniane czynniki wzrostu, odpowiedzialne za proliferację i dyferencjacjację komórek, stanowiły dotychczas dominujący koszt tych pożywek.
Izraelscy badacze zdołali jednak uzyskać niezbędny wzrost komórek przy wykorzystaniu dziesięciokrotnie mniejszej ilości tych drogich preparatów. Osiągnęli to poprzez bezpośrednie wprowadzanie kluczowych białek do specjalnego, porowatego rusztowania, co pozwoliło na rezygnację z ich stałego rozpuszczania w płynnej pożywce.
Omawiane rusztowanie celulozowe jest produkowane przy użyciu technik zamrażania kierunkowego. Tworzy to silnie uporządkowane, przypominające tunele mikrostruktury, które skutecznie imitują naturalną macierz zewnątrzkomórkową tkanki mięśniowej zwierząt.
Na tym rusztowaniu osadzane są bydlęce mezenchymalne komórki macierzyste. W ramach przeprowadzonych badań komórki wykazywały doskonałą adhezję, długoterminową żywotność oraz przestrzenne uporządkowanie, rosnąc wzdłuż równoległych włókien celulozowych. Co więcej, rusztowanie aktywnie wspomaga transformację komórek macierzystych w komórki mięśniowe. Po kilku tygodniach hodowli komórki skutecznie różnicowały się, gromadząc odpowiednie tłuszcze i białka mięśniowe.
Naukowcy podkreślają, że ten biologiczny proces dojrzewania znacząco modyfikował właściwości fizyczne uzyskanych struktur, zwiększając ich sztywność i odporność na ściskanie do poziomu porównywalnego z tradycyjnymi, surowymi kawałkami wołowiny.
Przeprowadzono również test kulinarny. Podczas smażenia na patelni w wysokiej temperaturze mięso utrzymało swoją strukturę i przeszło typowe reakcje brązowienia. Analizy mechaniczne wykonane po obróbce termicznej wykazały, że usmażone kawałki mięsa posiadały włóknistą, tkankopodobną teksturę i wykazywały opór na ściskanie uderzająco zbliżony do naturalnej wołowiny.
„Nasze odkrycia dowodzą, że możemy radykalnie wpłynąć na ekonomię rolnictwa komórkowego bez uszczerbku dla jakości tkanki” – wyjaśnia dr Sharon Schlesinger, jedna z autorek badania opublikowanego w czasopiśmie „Current Research in Food Science”. „Dzięki bezpośredniemu przytwierdzeniu czynników wzrostu do rusztowania, komórki uzyskują natychmiastowy dostęp do sygnałów niezbędnych do prawidłowego rozwoju. Pozwala to na ograniczenie marnotrawstwa zasobów o rząd wielkości i przybliża nas znacząco do stworzenia skalowalnej, komercyjnie opłacalnej alternatywy dla przemysłowej produkcji mięsa.”
Naukowcy zapowiadają, że kolejne kroki obejmować będą przeniesienie procedur na ulepszone, wolne od surowicy pożywki oraz skalowanie procesów produkcyjnych do standardów komercyjnych.
Marek Matacz (PAP)
mat/ zan/