محققان موفق شدند با توسعه سلولهای بنیادی و به حداقل رساندن نیاز به نمونه برداری از حیوانات، منبع بیپایانی برای گوشتهای کشتشده ارائه کنند.
به گزارش تکناک، برای اینکه کشاورزی سلولی(تکنیکی که گوشت را در بیورآکتور تولید میکند) میلیونها نفر را با موفقیت تغذیه کند، باید موانع فناوری زیادی را رفع کرد. باید تولید سلولهای ماهیچه ای از منابعی مثل مرغ، ماهی، گاو و غیره را افزایش داد تا سالانه میلیونها تن گوشت پرورشی تولید شود.
محققان از مرکز کشاورزی سلولی دانشگاه تافتس (TUCCA) با توسعه سلولهای بنیادی ماهیچه گاو جاودانه (iBSCs)، گامی به سمت تولید گوشت در مقیاس بزرگ برداشتهاند. این سلولها با سرعت رشد بالا و توانایی تقسیم نامحدود (صدها بار)، پتانسیل تولید گوشت را ارتقا میدهند.
تحقیق منتشر شده در مجله ACS Synthetic Biology نشان میدهد که محققان و شرکتها در جهان قادر هستند بدون نیاز به نمونه برداری مکرر از سلولهای حیوانات مزرعه، محصولات جدید را به دست آورند و به توسعه آنها بپردازند.
تولید گوشت سلولی، به سلول های ماهیچه ای و چربی با ظرفیت بسیار بالا برای رشد و تقسیم نیاز دارد. اگرچه گوشت رشد یافته در سلول توجه رسانه ها را با نمونه هایی مانند تایید اولیه FDA از مرغ پرورشی و حتی یک همبرگر رشد یافته با DNA ماستودون به خود جلب کرده است، اما این محصولات هنوز گران هستند و به سختی قابلیت تولید انبوه دارند.
سلولهای بنیادی ماهیچه ای، که از ارگانیسمهای زنده کشت میشوند، معمولاً تنها تا 50 برابر تکثیر میشوند و پس از آن قادر به تقسیم بیشتر نیستند. اگرچه از نظر تئوری امکان تولید مقدار قابل توجهی گوشت از این سلول های بنیادی وجود دارد، اما سلول های جاودانه توسعه یافته توسط تیم تحقیقاتی TUCCA چندین مزیت مضاعف ارائه می دهند. یکی از این مزیت ها امکان تولید توده سلولی بیشتر برای تولید گوشت است.
مزیت دیگر این است که با در دسترس قرار دادن سلولهای جاودانهشده، موانع ورود سایر محققان برای کشف جزئیات کشاورزی سلولی یعنی یافتن راههایی برای کاهش هزینهها و غلبه بر چالشهای تولید بزرگتر، برداشته می شود.
اندرو استات سرپرست ارشد این مطالعه گفت: معمولاً تا به حال محققان مجبور بودند جداسازی سلولهای بنیادی را از خود حیوانات انجام دهند که کاری گران و پر زحمت است، یا این کار را از خطوط سلولی حیوانات آزمایشگاهی گونههای کمتر مرتبط مانند سلولهای ماهیچهای موش استفاده کنند. با استفاده از این ردههای سلولی جدید گاو، مطالعات محققان میتواند مرتبطتر باشد و به معنای واقعی کلمه به اصل موضوع برسد.
دو مرحله کلیدی برای تبدیل سلولهای بنیادی ماهیچه گاوی به سلولهای بنیادی ماهیچه گاوی جاودانه وجود دارد. بیشتر سلولها، با تقسیم و پیر شدن، شروع به از دست دادن DNA در انتهای کروموزومهای خود میکنند که تلومر نامیده میشوند؛ مانند طنابهای فرسوده که در اثر استفاده طولانی مدت از بین میروند. این موضوع می تواند منجر به خطا در هنگام کپی یا ترمیم DNA شود. همچنین می تواند باعث از بین رفتن ژن ها و در نهایت مرگ سلول ها شود.
محققان سلول های بنیادی گاو را طوری مهندسی کردند تا تلومرهای خود را به طور مداوم بازسازی کنند و به طور موثر کروموزوم های آنها را جوان و آماده برای دور دیگری از تکثیر و تقسیم سلولی نگه دارند.
گام دوم برای جاودانگی سلول ها این بود که در آنها به طور مداوم پروتئینی تولید کنند که مرحله مهمی از تقسیم سلولی را تحریک می کند. این فرآیند توربوشارژ نامیده می شود و به رشد سریعتر سلول ها کمک می کند.
سلول های بنیادی ماهیچه ای محصول نهایی نیستند که فرد بخواهد بخورد. آنها نه تنها باید تقسیم شوند و رشد کنند، بلکه باید از سلولهای ماهیچهای بالغ نیز تمایز پیدا کنند، درست مانند(حداقل بسیار شبیه به) سلولهای ماهیچهای که در استیک یا فیله میخوریم. محققان متوجه شدند که سلولهای بنیادی جدید واقعاً به سلولهای ماهیچهای بالغ تمایز مییابند، اگرچه کاملاً مشابه سلولهای ماهیچهای حیوانی یا سلولهای ماهیچهای از سلولهای بنیادی گاو معمولی نیستند.
استات گفت: این امکان وجود دارد که آنها به اندازه کافی بالغ شده باشند تا طعم و بافت گوشت طبیعی را تکرار کنند، ولی ما باید این موضوع را بیشتر بررسی کنیم. این سلول ها با سرعت بسیار زیادی در حال دو برابر شدن هستند، بنابراین ممکن است برای رسیدن به بلوغ کامل به زمان بیشتری نیاز داشته باشند.
اگرچه برخی ممکن است این سوال را مطرح کنند که آیا خوردن سلولهای جاودانه بیخطر است یا خیر، اما تا زمانی که سلولها برداشت، ذخیره، پخته و هضم شوند، هیچ پاسخ مشخصی برای این سوال وجود ندارد. مانند گوشت طبیعی که همیشه می خوریم، سلول ها به سادگی تبدیل به مواد بی اثر می شوند که امیدواریم طعم لذیذی داشته باشد و طیف وسیعی از فواید مغذی را به همراه داشته باشد.
