L’agricoltura cellulare sta vivendo una vera e propria rivoluzione grazie a una scoperta che permette alle cellule bovine di produrre autonomamente fattori di crescita, promettendo una significativa riduzione dei costi nella produzione di carne coltivata. Questo progresso potrebbe portare a una maggiore disponibilità di alternative sostenibili alla carne nei supermercati, con la ricerca che si concentra sull’ottimizzazione per l’uso commerciale e l’approvazione normativa.
Cellule bovine auto-sufficienti
Al Tufts University Center for Cellular Agriculture (TUCCA), guidato da David Kaplan, professore di ingegneria della famiglia Stern, i ricercatori hanno ingegnerizzato cellule muscolari bovine per generare i propri segnali di crescita, eliminando la necessità di componenti costosi nel processo di produzione. La produzione di carne da cellule coltivate in bioreattori, anziché ricavate da animali allevati, sta compiendo passi da gigante nella tecnologia, rendendola un’opzione sempre più fattibile per l’industria alimentare.
Il ruolo dei fattori di crescita
I fattori di crescita, utilizzati sia negli esperimenti di laboratorio sia per la carne coltivata, si legano ai recettori sulla superficie cellulare e forniscono un segnale affinché le cellule crescano e si differenzino in cellule mature di diversi tipi. In questo studio pubblicato sulla rivista Cell Reports Sustainability, i ricercatori hanno modificato le cellule staminali per produrre il proprio fattore di crescita fibroblastico (FGF), che innescano la crescita delle cellule muscolari scheletriche, quelle che si trovano in una bistecca o in un hamburger.
“FGF non è esattamente un nutriente”, ha affermato Andrew Stout, allora ricercatore principale del progetto e ora direttore scientifico del Tufts Cellular Agriculture Commercialization Lab. “È più come un’istruzione affinché le cellule si comportino in un certo modo. Quello che abbiamo fatto è stato ingegnerizzare le cellule staminali muscolari bovine per produrre questi fattori di crescita e attivare autonomamente le vie di segnalazione.”
Un risparmio significativo
Fino ad ora, i fattori di crescita dovevano essere aggiunti al liquido circostante, o al terreno di coltura. Prodotti da proteine ricombinanti e venduti da fornitori industriali, i fattori di crescita contribuiscono alla maggior parte dei costi di produzione per la carne coltivata (fino o oltre il 90%). Poiché i fattori di crescita non durano a lungo nel terreno di coltura cellulare, devono anche essere riforniti ogni pochi giorni. Questo limita la capacità di fornire un prodotto accessibile ai consumatori. Eliminare questo ingrediente dal terreno di coltura porta a un enorme risparmio sui costi.
Ottimizzazione per l’uso industriale
Stout sta guidando diversi progetti di ricerca presso il Tufts University Cellular Agriculture Commercialization Lab, uno spazio incubatore di tecnologia che è stato creato per sviluppare le innovazioni dell’università fino al punto in cui possono essere applicate su scala industriale in un contesto commerciale.
“Anche se abbiamo ridotto significativamente il costo del terreno di coltura, c’è ancora un po’ di ottimizzazione che deve essere fatta per renderlo pronto per l’industria”, ha detto Stout. “Abbiamo notato una crescita più lenta con le cellule ingegnerizzate, ma penso che possiamo superare questo ostacolo.” Le strategie possono includere la modifica del livello e del tempismo dell’espressione di FGF nella cellula o l’alterazione di altre vie di crescita cellulare. “Con questa strategia, non stiamo aggiungendo geni estranei alla cellula, ma semplicemente modificando ed esprimendo geni che sono già presenti” per vedere se possono migliorare la crescita delle cellule muscolari per la produzione di carne. Questo approccio potrebbe anche portare a una più semplice approvazione normativa del prodotto alimentare finale, poiché la regolamentazione è più rigorosa per l’aggiunta di geni estranei rispetto alla modifica di geni nativi.
Applicazione ad altri tipi di carne
La strategia funzionerà anche per altri tipi di carne, come pollo, maiale o pesce? Stout lo ritiene possibile. “Tutte le cellule muscolari e molti altri tipi di cellule si affidano tipicamente all’FGF per crescere”, ha detto Stout. Immagina che l’approccio sarà applicato ad altre carni, anche se potrebbe esserci variabilità per i migliori fattori di crescita da esprimere in diverse specie.
Prospettive per il futuro
“Il lavoro continua al TUCCA e altrove per migliorare la tecnologia della carne coltivata”, ha detto Kaplan, “incluso l’esplorazione di modi per ridurre il costo dei nutrienti nel terreno di coltura e migliorare la consistenza, il sapore e il contenuto nutrizionale della carne. I prodotti hanno già ottenuto l’approvazione normativa per il consumo negli Stati Uniti e a livello globale, anche se i costi e la disponibilità rimangono limitanti. Penso che progressi come questo ci porteranno molto più vicini a vedere carne coltivata accessibile nei nostri supermercati locali nei prossimi anni.”
