Le cellule di mucca sfidano l'invecchiamento, aprendo la strada a una carne di manzo allevata in laboratorio a prezzi accessibili
Una potenziale svolta per la creazione di una carne sostenibile ed etica, senza il peso ambientale degli allevamenti tradizionali
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Un nuovo studio dimostra, per la prima volta, che le cellule bovine possono diventare immortali in modo naturale, continuando a dividersi indefinitamente senza modifiche genetiche o trasformazioni anomale. Questo ribalta le ipotesi a lungo sostenute secondo cui le cellule bovine possono essere immortalizzate solo attraverso l'editing genico, fornendo una fonte sicura, stabile e scalabile di cellule per la produzione di carne bovina coltivata. Questa scoperta rimuove uno dei maggiori ostacoli tecnici e normativi alla produzione di carne bovina coltivata a prezzi accessibili, un potenziale cambiamento di rotta per la creazione di carne sostenibile ed etica, senza il tributo ambientale degli allevamenti tradizionali.
400 giorni
Yaakov Nahmias Lab
Con l'obiettivo di rimodellare il futuro dell'alimentazione sostenibile, i ricercatori dell'Università Ebraica di Gerusalemme e della Believer Meats hanno sbloccato un percorso naturale per immortalizzare le cellule delle mucche, segnando un passo importante verso la produzione di carne coltivata a prezzi accessibili. Lo studio, guidato dal Prof. Yaakov Nahmias del Grass Center for Bioengineering della Hebrew University e ora pubblicato su Nature Food, rivela che le cellule bovine possono rinnovarsi spontaneamente all'infinito senza modifiche genetiche. Sebbene un simile auto-rinnovamento sia stato ottenuto in precedenza nelle cellule di pollo, questo studio sfida l'ipotesi a lungo sostenuta che tali processi non fossero possibili nei grandi mammiferi a causa della loro naturale resistenza alla trasformazione cellulare. Questa scoperta affronta uno dei colli di bottiglia più ostinati nella produzione di carne coltivata, aprendo la strada a una produzione sicura e scalabile di carne di manzo e agnello coltivati.
"Questo lavoro aggiunge nuove preziose intuizioni alla base di conoscenze in rapida espansione a sostegno dello sviluppo della carne coltivata. I tentativi di immortalizzazione spontanea spesso falliscono perché i ricercatori abbandonano il processo quando la crescita cellulare rallenta. Questo studio, che dimostra per la prima volta che le cellule bovine possono essere immortalizzate spontaneamente, segna un progresso entusiasmante. Descrivendo in dettaglio la sequenza di eventi che si verificano durante lo sviluppo di una linea cellulare, fornisce una tabella di marcia per l'utilizzo di approcci non geneticamente modificati per la produzione commerciale di carne coltivata in tutta la gamma di specie animali utilizzate nella produzione alimentare". - Dr. Elliot Swartz, Sr. Principal Scientist for Cultivated Meat, The Good Food Institute.
Infrangere il codice della natura
Nella biologia cellulare tradizionale, le cellule animali smettono di dividersi dopo un certo numero di generazioni ed entrano in uno stato noto come senescenza. Finora le cellule bovine potevano essere indotte a superare questo limite solo disattivando i geni coinvolti nella regolazione del ciclo cellulare, sollevando problemi di regolamentazione e sicurezza.
"Qualche anno fa abbiamo dimostrato che le cellule di pollo possono immortalizzarsi senza interventi di questo tipo, ma il consenso sul campo era che le cellule bovine non potevano fare lo stesso", ha detto il Prof. Nahmias. "Ciò che funzionava in modo relativamente rapido nei polli è diventato una ricerca estenuante nelle cellule bovine. Abbiamo dovuto coltivare continuamente le cellule bovine per più di 18 mesi prima che emergessero le prime colonie auto-rinnovanti".
I ricercatori hanno isolato cellule di mucche Holstein e Simmental e le hanno coltivate in laboratorio per oltre 500 giorni, seguendo la loro progressione attraverso l'invecchiamento e la senescenza fino al 180° giorno di coltura. Nonostante mesi di apparente inattività, il team ha perseverato - e dopo 240 generazioni di cellule sono emerse cellule bovine che si rinnovavano spontaneamente. L'analisi molecolare ha dimostrato che il processo non comportava alcuna interruzione della normale regolazione della crescita e che le cellule mantenevano le loro capacità di riparazione del DNA, indicando un percorso naturale e controllato di rinnovamento.
I ricercatori hanno scoperto che questo processo era guidato dall'attivazione naturale della telomerasi e della PGC1α, consentendo alle cellule di resettare il proprio orologio biologico estendendo le estremità cromosomiche e rigenerando i mitocondri.
Perché è importante
La carne bovina è la forma di agricoltura che consuma più risorse, responsabile della deforestazione, dell'esaurimento delle risorse idriche e di una quota significativa delle emissioni globali di gas serra. La carne coltivata, ricavata da cellule animali anziché da bestiame, è stata a lungo indicata come una soluzione. Tuttavia, le sfide legate ai costi e alla sicurezza hanno rallentato i progressi, soprattutto per quanto riguarda la carne coltivata.
Linee cellulari stabili e auto-rinnovanti sono alla base di qualsiasi sistema di coltura cellulare su larga scala, proprio come i ceppi di lievito o batterici sono alla base della produzione farmaceutica e alimentare. Questo studio dimostra un percorso naturale e sicuro per stabilire queste linee cellulari nei bovini, suggerendo che la parità di prezzo con la carne bovina convenzionale potrebbe teoricamente essere raggiunta utilizzando la produzione continua basata sulle cellule, portando la carne coltivata più vicina alla redditività mainstream.
Scienza, pazienza e fortuna
Secondo il Prof. Nahmias, "i mesi sono diventati anni e la perseveranza ha sostituito la certezza. Poi, dopo oltre 400 giorni di silenzio, sono apparse improvvisamente le colonie, un vero e proprio momento eureka che ha ribaltato ciò che pensavamo di sapere sulle cellule bovine".
La scoperta fa luce anche su un enigma biologico di lunga data, noto come paradosso di Peto: l'osservazione che gli animali di grandi dimensioni raramente sviluppano una crescita cellulare incontrollata nonostante abbiano un numero di cellule molto maggiore. Il lavoro del team suggerisce che le stesse difese naturali che proteggono gli animali di grandi dimensioni possono rendere le loro cellule più resistenti al rinnovamento, finché il tempo e le forze evolutive non consentiranno l'adattamento.
I prossimi passi
I ricercatori stanno ora studiando se lo stesso processo di rinnovamento naturale possa verificarsi in altri mammiferi e se queste cellule possano essere sviluppate in tessuti muscolari e grassi adatti alla produzione di carne coltivata.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Spontaneous immortalization of bovine fibroblasts following long-term expansion offers a non-transformed cell source for cultivated beef; Nature
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