Le colture cellulari vengono spesso coltivate in piastre di Petri. Wladimir Bulgar/Biblioteca fotografica scientifica tramite Getty Images
Potresti essere abbastanza grande da ricordare il famoso "Dov'è la bistecca?Le pubblicità di Wendy. Questa domanda può essere posta in un contesto diverso da allora I regolatori statunitensi hanno approvato la vendita di carne di pollo coltivata in laboratorio ottenuta da cellule coltivate nel giugno 2023.
La crescita di cellule animali in laboratorio non è una novità. Gli scienziati hanno coltivato cellule animali in ambienti artificiali dagli 1950, concentrandosi inizialmente sullo studio della biologia dello sviluppo e del cancro. Questa tecnica rimane uno dei principali strumenti nella ricerca sulle scienze della vita, in particolare per sviluppo di farmaci.
L'USDA ha approvato il pollo coltivato in cellule il 21 giugno 2023.
Cosa sono le colture cellulari?
Le colture cellulari vengono generalmente coltivate utilizzando entrambi mezzi di crescita naturali o artificiali. I mezzi naturali comprendono fluidi biologici di derivazione naturale, mentre i mezzi artificiali comprendono nutrienti e composti sia organici che inorganici. Entrambi contengono gli ingredienti necessari per favorire la crescita e lo sviluppo delle cellule. Questi ingredienti in genere contengono sostanze nutritive come vitamine, carboidrati, aminoacidi e altre molecole che forniscono il carburante per la crescita e la moltiplicazione delle cellule.
I ricercatori usano cellule cresciute usando la coltura di tessuti per rispondere a varietà di domande sperimentali. Come biochimico, utilizzo tecniche di coltura di tessuti vegetali nei miei corsi e programmi di ricerca. I ricercatori possono aggiungere virus, batteri, funghi, ormoni, vitamine e altri agenti patogeni o composti alle cellule cresciute in coltura per osservare come diversi fattori influenzino il comportamento o la funzione delle cellule, in particolare per quanto riguarda quali geni sono attivati o disattivati nella cellula e quali proteine rispondono a tali agenti patogeni o composti.
In sviluppo di farmaci, la crescita di cellule in coltura è di solito il primo passo prima che potenziali farmaci candidati possano essere testati sugli animali.
Le colture cellulari coinvolgono cellule in crescita al di fuori del loro ambiente nativo.
Come viene prodotta la carne coltivata in laboratorio?
I ricercatori usano tecniche simili a coltivare la carne in laboratorio. Il processo può generalmente essere suddiviso in tre passaggi principali.
Il primo passaggio prevede la rimozione di un piccolo numero di cellule, in genere cellule muscolari o staminali, da un animale durante una procedura innocua e indolore. Cellule staminali sono cellule di un organismo che non sono specializzate e possono essere manipolate in laboratorio per trasformarsi nei diversi tipi di cellule di quell'organismo.
Il passo successivo è la coltura delle cellule. Le cellule sono poste in un ambiente artificiale favorevole alla loro crescita. A causa della grande quantità di cellule che devono essere coltivate per produrre carne, le cellule vengono incubate in un bioreattore – un serbatoio in acciaio che fornisce temperatura, umidità, pressione e condizioni sterili controllate – con il mezzo appropriato per facilitare la crescita. I mezzi di crescita vengono cambiati più volte per incoraggiare le cellule a differenziarsi e moltiplicarsi nei tre componenti principali della carne: muscolo, grasso e tessuto connettivo.
Nell'ultima fase del processo, nota come impalcatura, le celle vengono organizzate e imballate strettamente insieme per creare la dimensione, la forma e il taglio di carne desiderati per il consumo.
La produzione di carne coltivata ha visto molti progressi in laboratorio, ma c'è ancora molta strada da fare.
Pro e contro della carne coltivata
Ci sono pro e contro nella coltivazione della carne attraverso tecniche di coltura cellulare. Mentre la carne coltivata può produrre relativamente meno gas serra rispetto alla produzione di bestiame convenzionale certe condizioni, ricercatori bisogno di perfezionare il processo prima che possa essere efficiente in termini di costi e portato su larga scala.
Un'analisi del 2021 ha stimato che la carne coltivata in laboratorio lo farà costano da $ 17 a $ 23 per libbra da produrre, e questo non include i ricarichi dei negozi di alimentari. In confronto, la carne macinata coltivata in modo convenzionale in genere costa poco meno di $ 5 per libbra.
A 2021 Rapporto McKinsey stima che ci vorrà circa Da 220 a 440 milioni di litri di capacità del bioreattore per soddisfare l'1% dell'attuale quota di mercato delle proteine, ma l'attuale capacità del bioreattore supera i 200 milioni di litri. Ci sono anche preoccupazioni sui limiti biologici della crescita di un gran numero di vari tipi di cellule nello stesso bioreattore.
La carne coltivata in laboratorio può migliorare il benessere degli animali e avere meno probabilità di portare malattie o causare malattie di origine alimentare. Tuttavia, i consumatori possono anche percepire la carne coltivata in laboratorio come innaturale o avere dubbi sul suo gusto.
È probabile che le aziende prestino attenzione e si adattino alla risposta del pubblico. Per mettere le cose in prospettiva, il primo hamburger coltivato in laboratorio è costato $ 330,000 per creare nel 2013. Il prezzo è sceso a poco meno di $ 10 per hamburger oggi, il che è un notevole progresso in appena un decennio.
Circa l'autore
Andrè O. Hudson, Preside del Collegio delle Scienze, Professore di Biochimica, Rochester Institute of Technology
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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