פריצת דרך בחקלאות סלולרית, המאפשרת לתאי בקר לייצר גורמי גדילה משלהם, מבטיחה הפחתת עלויות משמעותית בייצור הבשר התרבותי. התקדמות זו עשויה להוביל לחלופות בשר סבירות ובעלות קיימא בסופרמרקטים, עם מחקר מתמשך המתמקד באופטימיזציה לשימוש מסחרי ואישור רגולטורי.
תאי שריר בקר הונדסו כדי ליצור אותות גדילה משלהם, ולבטל את הצורך ברכיבים יקרים בתהליך הייצור.
החקלאות הסלולרית – ייצור בשר מתאי הגדלים בכורים ביולוגיים ולא שנקטפו מחיות משק – מבצעת קפיצות טכנולוגיה שהופכות אותה לאופציה מעשית יותר עבור תעשיית המזון. קפיצת מדרגה אחת כזו נעשתה כעת במרכז האוניברסיטאי טאפטס לחקלאות סלולרית (TUCCA), בראשותו של דיוויד קפלן, פרופסור משפחת שטרן להנדסה, שבו חוקרים יצרו תאי שריר בקר (בקר) המייצרים את גורמי הגדילה שלהם, צעד. שיכול להוזיל משמעותית את עלויות הייצור.
גורמי גדילה, בין אם משתמשים בהם בניסויי מעבדה או לבשר מתורבת, נקשרים לקולטנים על פני התא ומספקים איתות לתאים לגדול ולהתמיין לתאים בוגרים מסוגים שונים. במחקר זה שפורסם בכתב העת דוחות תאים קיימותחוקרים שינו תאי גזע כדי לייצר גורם גדילה פיברובלסט משלהם (FGF) אשר מפעיל את הצמיחה של תאי שריר השלד – מהסוג שמוצאים בסטייק או המבורגר.
"FGF הוא לא בדיוק חומר מזין", אמר אנדרו סטאוט, אז חוקר מוביל בפרויקט וכיום מנהל המדע במעבדת המסחור הסלולרית של Tufts Cellular Agriculture. "זה יותר כמו הוראה לתאים להתנהג בצורה מסוימת. מה שעשינו זה להנדס תאי גזע של שריר בקר כדי לייצר את גורמי הגדילה האלה ולהפעיל את מסלולי האיתות עצמם".
הפחתת עלויות והתקדמות המחקר
עד כה, היה צורך להוסיף גורמי גדילה לנוזל שמסביב, או למדיה. עשוי מחלבון רקומביננטי ונמכר על ידי ספקים תעשייתיים, גורמי גדילה תורמים לרוב עלות הייצור של בשר מתורבת (עד או מעל 90%). מכיוון שגורמי הגדילה אינם נמשכים זמן רב במדיה של תרבית תאים, יש גם לחדש אותם כל כמה ימים. זה מגביל את היכולת לספק מוצר במחיר סביר לצרכנים. הוצאת המרכיב הזה מאמצעי הצמיחה מובילה לחיסכון עצום בעלויות.
תאי שריר בקר הגדלים לבשר מייצרים גורמי גדילה משלהם, ומסירים מרכיב יקר מאמצעי הגידול הנוזליים. קרדיט: אלונסו ניקולס, אוניברסיטת טאפטס
סטאוט מובילה מספר פרויקטי מחקר במעבדה למסחור חקלאות סלולרית של אוניברסיטת Tufts — חלל חממה טכנולוגית שהוקמה כדי לקחת חידושים באוניברסיטה ולפתח אותם עד לנקודה שבה ניתן ליישם אותם בקנה מידה תעשייתי בסביבה מסחרית.
"למרות שאנו מצמצמים משמעותית את עלות המדיה, עדיין יש צורך לבצע אופטימיזציה כדי להפוך אותה למוכנה לתעשייה", אמר סטאוט. "אכן ראינו צמיחה איטית יותר עם התאים המהונדסים, אבל אני חושב שאנחנו יכולים להתגבר על זה." אסטרטגיות עשויות לכלול שינוי רמת ותזמון הביטוי של FGF בתא או שינוי מסלולי צמיחה אחרים של תאים. "באסטרטגיה זו, אנחנו לא מוסיפים גנים זרים לתא, אלא רק עורכים ומבטאים גנים שכבר נמצאים שם" כדי לראות אם הם יכולים לשפר את הצמיחה של תאי השריר לייצור בשר. גישה זו יכולה גם להוביל לאישור רגולטורי פשוט יותר של מוצר המזון האולטימטיבי, שכן הרגולציה מחמירה יותר להוספת גנים זרים לעומת עריכה של גנים מקומיים.
כיוונים והשלכות עתידיות
האם האסטרטגיה תעבוד עבור סוגי בשר אחרים, כמו עוף, חזיר או דגים? סטאוט חושב שכן. "כל תאי השריר וסוגי תאים רבים אחרים מסתמכים בדרך כלל על FGF כדי לצמוח," אמר סטאוט. הוא צופה שהגישה תיושם על בשרים אחרים, אם כי עשויה להיות שונות לגורמי הגדילה הטובים ביותר לביטוי ב מִין.
"העבודה נמשכת ב- TUCCA ובמקומות אחרים לשיפור טכנולוגיית הבשר התרבותי", אמר קפלן, "כולל בחינת דרכים להפחתת העלות של חומרים מזינים במצע הגידול, ושיפור המרקם, הטעם והתכולה התזונתית של הבשר. מוצרים כבר זכו לאישור רגולטורי לצריכה בארה"ב ובעולם, אם כי העלויות והזמינות נותרו מוגבלים. אני חושב שהתקדמות כזו תקרב אותנו הרבה יותר לראות בשר תרבותי במחיר סביר בסופרמרקטים המקומיים שלנו בשנים הקרובות".
המחקר מומן על ידי ה המכונים הלאומיים לבריאותמשרד החקלאות האמריקני וקרן New Harvest.
