En un laboratorio en ETH Zurich, el biólogo muscular Ori Bar-nur está cultivando carne sin la vaca. Su equipo cultiva células de células de carne utilizando técnicas avanzadas de ingeniería de tejidos, pero la aprobación regulatoria aún es necesaria antes de que alguien pueda morder.
Si bien Bar-Nur no lo defendió solo, algunos de sus colegas participaron en degustaciones oficiales de carne de res cultivada en el laboratorio en condiciones aprobadas. Describen su sabor y consistencia similar a la carne real. Después de todo, es carne de res.
En lugar de confiar en animales enteros, el equipo de Bar-Nur comienza con una pequeña biopsia de una vaca viva, aislando las células precursoras llamadas Mioblasti.
Estas células, que se desarrollan naturalmente en las fibras musculares, se cultivan en el laboratorio para hacer crecer la tela mediante cortes familiares como filete, avance, mejilla y lateral.
Transformar las células en bistec
Anteriormente, los científicos habían logrado generar fibras musculares a partir de los mioblastos de ganado en el laboratorio, pero estas fibras eran delgadas. El equipo ETH ahora ha creado tejido muscular de tres dimensiones con fibras gruesas de Mioblasti.
Esta tela recuerda más estrechamente el ganado natural del tejido muscular tanto molecular como funcionalmente. Contiene los mismos genes y proteínas activas que el músculo natural y se contrae de la misma manera.
Los métodos más antiguos no pudieron producir estas cualidades porque las células cultivadas en el laboratorio carecen de algunas proteínas clave. Este progreso se basa en una mejor comprensión de la miogénesis, el proceso a través del cual los precursores musculares de las células difieren en las fibras musculares.
En los sistemas naturales, las células satelitales se activan, se convierten en mioblastos y se fusionan en los miotubos, un proceso regulado por factores de transcripción como la miode y la miogenina.
Los métodos convencionales a menudo han utilizado condiciones de crecimiento de alto esteremento seguido de una reducción sérica, lo que condujo a una pérdida potencial miogénica y poblaciones de células heterogéneas.
El equipo ETH ha mejorado en esto aplicando un medio refinado y usando moléculas que respaldan tanto el mantenimiento del progenitor como una diferenciación sólida.
La carne de laboratorio se está extendiendo por todo el mundo
Bar-Nur Search podría influir en un campo listo para cambiar la producción de carne global. Docenas de nuevas empresas en todo el mundo se ejecutan para hacer carne de laboratorio accesible a precios asequibles, reduciendo la necesidad de cobertizos de vacas, transporte de ganado y mataderos.
Este método de producción también requiere menos suelos. Aunque aún se discute su impacto climático, muchos creen que puede ser más sostenible.
Singapur ya ha aprobado el pollo cultivado en el laboratorio disponible en el mercado producido por células animales cultivadas. La carne cultivada en el laboratorio, sin embargo, todavía se está desarrollando. El progreso reciente de ETH podría impulsar el progreso en este sector.
Nueva receta para carne de laboratorio
Para crear fibras musculares gruesas y funcionales, los investigadores de ETH Zurich agregaron una combinación de tres moléculas al cultivo celular rico en nutrientes. Estas moléculas guían la diferenciación celular, permitiendo un mejor entrenamiento muscular.
Bar-nur desarrolló este cóctel hace siete años durante su trabajo posterior al dictamen en la Universidad de Harvard. La misma combinación-forskolina, RepSox y Chir99021 se ha demostrado en estudios recientes para alentar la formación de fibras musculares más grandes y contráctiles mientras mantiene un grupo de células progenitoras similares.
En ese momento, trabajaba principalmente con ratones para estudiar células musculares para el tratamiento de enfermedades musculares hereditarias.
La investigación sobre la distrofia muscular sigue siendo un foco central para Bar-Nur en Hut Zurich. Más tarde descubrió que el mismo método funciona bien para crear células de ganado de calidad superior.
Los estudios transcripttómicos y proteómicos también han confirmado que estas condiciones mejoradas aumentan la expresión de genes y proteínas específicos del músculo conectados a la contracción y la madurez metabólica. También promueven la diversidad de fibras, imitando los tipos musculares con una contracción lenta y rápida que se encuentran en la carne natural.
Preparar la carne de res de laboratorio para todos
Las tres moléculas son necesarias solo en las primeras etapas del desarrollo de fibras musculares. Se pueden eliminar más tarde, asegurando que cualquier producto comercial futuro no los contenga. Sin embargo, se necesita más trabajo antes de que la carne de res coulminada llega a los consumidores.
«El campo de cultivo celular requiere una mayor optimización para que sea más conveniente y segura para el consumo», dijo Christine Trautmann, estudiante de doctorado y autora principal del estudio. «Además, tenemos que explorar formas de producir estas fibras musculares en cantidades principales».
Por el momento, el equipo ha producido solo unos pocos gramos de músculos y ahora está explorando las estrategias de escala. Los medios avanzados y las tecnologías avanzadas de andamio 3D podrían ser fundamentales para lograr esto, ya que permiten que las construcciones de tejidos se formen con una mejor relevancia organizacional y nutricional.
«Estos nuevos productos alimenticios innovadores tendrán que someterse a un procedimiento de autorización prolongado y complejo antes de llegar a los estantes de las tiendas y, en última instancia, nuestras placas», dijo Adhideb Ghosh, el otro autor principal del grupo Bar-Nur.
Para avanzar esta tecnología y llevarla al mercado, Bar-Nur está teniendo en cuenta el lanzamiento de una nueva empresa. Su objetivo es hacer hamburguesas éticamente saludables que sean seguras y convenientes.
El estudio se publica en la revista Ciencia avanzada.
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