La agricultura celular (la producción de carne a partir de células cultivadas en biorreactores en lugar de recolectadas de animales de granja) está dando avances tecnológicos que la convierten en una opción más viable para la industria alimentaria.
Uno de esos saltos se ha dado ahora en el Centro de Agricultura Celular de la Universidad de Tufts (TUCCA), dirigido por David Kaplan, profesor de ingeniería de la familia Stern, en el que los investigadores han creado células musculares bovinas (de res) que producen sus propios factores de crecimiento, un paso adelante. que puede reducir significativamente los costos de producción.
Los factores de crecimiento, ya sea utilizados en experimentos de laboratorio o para carne cultivada , se unen a receptores en la superficie celular y proporcionan una señal para que las células crezcan y se diferencien en células maduras de diferentes tipos. En este estudio publicado en la revista Cell Reports Sustainability , los investigadores modificaron células madre para producir su propio factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), que desencadena el crecimiento de células del músculo esquelético, del tipo que se encuentra en un filete o una hamburguesa.
«El FGF no es exactamente un nutriente», afirmó Andrew Stout, director científico del Laboratorio de Comercialización de Agricultura Celular de Tufts e investigador principal del proyecto. «Es más bien una instrucción para que las células se comporten de cierta manera. Lo que hicimos fue diseñar células madre de músculo bovino para producir estos factores de crecimiento y activar las vías de señalización por sí mismas».
Hasta ahora, los factores de crecimiento debían añadirse al líquido o medio circundante. Elaborados a partir de proteínas recombinantes y vendidos por proveedores industriales, los factores de crecimiento contribuyen a la mayor parte del costo de producción de la carne cultivada (hasta el 90% o más). Dado que los factores de crecimiento no duran mucho en los medios de cultivo celular, también deben reponerse cada pocos días. Esto limita la capacidad de ofrecer un producto asequible a los consumidores. Quitar ese ingrediente de los medios de crecimiento genera enormes ahorros de costos.
Stout lidera varios proyectos de investigación en el Laboratorio de Comercialización de Agricultura Celular de la Universidad de Tufts, un espacio incubadora de tecnología creado para tomar innovaciones en la universidad y desarrollarlas hasta el punto en que puedan aplicarse a escala industrial en un entorno comercial.
«Si bien reducimos significativamente el costo de los medios, aún queda cierta optimización por hacer para que estén listos para la industria», dijo Stout. «Vimos un crecimiento más lento con las células diseñadas, pero creo que podemos superarlo». Las estrategias pueden incluir cambiar el nivel y el momento de expresión de FGF en la célula o alterar otras vías de crecimiento celular.
«En esta estrategia, no agregamos genes extraños a la célula, simplemente editamos y expresamos genes que ya están ahí» para ver si pueden mejorar el crecimiento de las células musculares para la producción de carne. Ese enfoque también podría conducir a una aprobación regulatoria más simple del producto alimenticio final, ya que la regulación es más estricta para la adición de genes extraños que para la edición de genes nativos.
¿Funcionará la estrategia para otros tipos de carne, como pollo, cerdo o pescado? Stout cree que sí. «Todas las células musculares y muchos otros tipos de células normalmente dependen del FGF para crecer», dijo Stout. Él prevé que el enfoque se aplicará a otras carnes, aunque puede haber variabilidad para que los mejores factores de crecimiento se expresen en diferentes especies.
«En TUCCA y en otros lugares se continúa trabajando para mejorar la tecnología de la carne cultivada, incluida la exploración de formas de reducir el costo de los nutrientes en los medios de crecimiento y mejorar la textura, el sabor y el contenido nutricional de la carne», dijo Kaplan.
«Los productos ya han recibido la aprobación regulatoria para su consumo en EE. UU. y en todo el mundo, aunque los costos y la disponibilidad siguen siendo limitados. Creo que avances como este nos acercarán mucho más a ver carne cultivada asequible en nuestros supermercados locales en los próximos años».
Más información: La señalización autocrina diseñada elimina los requisitos de FGF2 de las células musculares para la producción de carne cultivada, Cell Reports Sustainability (2024). DOI: 10.1016/j.crsus.2023.100009 . www.cell.com/cell-reports-sust… 2949-7906(23)00009-5
