Лабораторно отгледано месо – възможен тласък в развитието на медицината

Месото, отгледано в лаборатория, предизвиква разгорещени дебати. Поддръжниците виждат ползи за климата и отношението към животните. Противниците пък се притесняват от подобни генномодифицирани продукти, наричани „храна на Франкенщайн“, тъй като са смятани за неестествени и вредни за здравето. Независимо от мнението на хората, технологията, на която се основава този тип месо, се развива изключително бързо и се оказва, че може да даде силен тласък в развитието на медицинската наука.

Лабораторно отгледано месо

Месото, отглеждано в биореактор – контейнер, подобен на голяма ферментационна камера за отглеждане на живи организми – обикновено се нарича култивирано месо. Други често срещани термини са „лабораторно отгледано месо“ и „изкуствено месо“, а производствения процес се нарича „клетъчно земеделие“.

Месото, отглеждано в лаборатория, е вид изкуствена тъкан. Целта му е да се възпроизведе любимия на много хора продукт чрез разделяне на малък брой животински клетки, набавяни често чрез биопсия или извличане на клетки от оплодена яйцеклетка, за да се създаде мускул. Месото е съставено предимно от мускулни клетки (миоцити), но също така включва смес от мастни клетки (адипоцити) и фибробласти – клетки, отговорни за синтеза на колаген, които играят важно роля в поддържането на структурната рамка на тъканите и органите. Разположението и размерите на тези клетки придават на месото цялостния му вкус и текстура.

Някои компании се опитват да отглеждат и други животински тъкани, като например черен дроб, като целта е да бъде заместен гъшия дроб – популярен деликатес в цял свят. Основните предимства на култивираното месо включват избягване умъртвяването на домашни животни с цел консумация (клане) и по-ниски емисии на парникови газове.

>>> Как промените в начина ни на живот могат да ограничат емисиите на парникови газове

Технологиите за производство на култивирано месо първоначално са предназначени за отглеждане на изкуствена тъкан за различни медицински цели, включително трансплантация на органи, регенеративна медицина и фармацевтични тестове. Смята се, че в бъдеще изкуствената тъкан би могла да се използва за възстановяване на тъкани, създаване на органи и разработване на персонализирани лечения за рак.

Предизвикателствата

Точно както мускулите, други тъкани в тялото, като например органи, също съдържат клетки и макромолекули като колагена, които им придават структура. Клетките в тъканите са внимателно организирани според тяхната функция. Например мускулните клетки са подредени, така че да се свиват в една и съща посока по време на движение.

Основната разлика между тъканите, култивирани за месо, и тези, отглеждани за медицински цели, е тяхната функционалност. Култивираното месо не е нужно да може да се свива като мускулите и, след като веднъж е отгледано, не е необходимо да се поддържа живо. Междувременно, инженерно създадената тъкан за медицински цели трябва да функционира точно като своя еквивалент в тялото.

Въпреки това някои от поуките, извлечени от отглеждането на култивирано месо, биха могли да се приложат в регенеративната медицина, като например факта, че фибробластите са важни при заздравяването на рани. Също така техниките за култивиране на мускули и черен дроб могат да бъдат модифицирани с цел отглеждане на функционираща тъкан.

Общо предизвикателство при отглеждането на култивирано месо и инженерна тъкан е контролът върху организацията на тъканите, което е от съществено значение за отглеждането на големи парчета месо, като например пържоли, но също така и за заместването на тъкани и органи в човешкото тяло. Възможностите включват поставяне на тъканта под напрежение, добавяне на скелета и използване на 3D печат.

>>> История на 3D принтирането в медицината

Процесът на проектиране на начини за контрол на тъкан може да отнеме месеци или години на внимателни изследвания. Последните компютърни симулации на растежа на тъканите могат да помогнат с контрола на клетъчната организация, за да се подобрят неща като текстура и ефективност на производството.

Постигането на контрол върху организацията на тъканите може да подпомогне инженерството на телесни тъкани, използвани в ранните фармацевтични тестове, което би могло да подобри процента на успеваемост в клиничните изпитвания, като същевременно премахнат необходимостта от извършване на тестове върху животни. Това може също значително да намали разходите за разработване на нови лекарства.

Друг основен нерешен проблем както за култивираното месо, така и за регенеративната медицина е как да се снабдяват с кислород и хранителни вещества по-големите тъкани, докато растат. По-малките могат да получават необходимия им кислород от атмосферата. Пържолите обаче са твърде големи, поради което трябва да се поддържат живи с помощта на съдове, подобни на артериите, които да доставят кислород и хранителни вещества.

Естествените кръвоносни съдове образуват разклоняващи се мрежи, за да снабдяват тъканите. За създаване на подобни съдове може да се използва 3D биопринтирането. Поуките, извлечени от отглеждането на мрежи от съдове в пържоли, могат да се приложат директно към тъканите, използвани за целите на регенеративната медицина, и обратно.

Одобряване на продукти от култивирано месо

Според експертите с решаването на гореизброените проблеми, култивираното месо ще стане широко достъпно. Тъй като ще бъде неразличимо от животинското месо, няма причина да се смята, че е по-малко здравословно. В момента много подобни продукти преминават през регулаторни процеси.

Няколко държави вече са одобрили продукти от култивирано месо за консумация от човека, като заявления за одобрение се подават в цял свят. Регулаторните органи в Обединеното кралство наскоро обявиха двугодишен срок за одобряване и отхвърляне на култивираното месо за консумация.

Експертите очакват през следващите няколко години супермаркетите в повечето страни по света да предлагат лабораторно отгледано месо.