Nghiên cứu tế bào gốc mở đường cho việc sản xuất thịt nuôi cấy

Các nhà nghiên cứu từ Trường Khoa học Sinh học của Đại học Nottingham, cùng với các đồng nghiệp tại Các trường Đại học Cambridge, Exeter Tokyo và Meiji (Nhật Bản) đã phát triển các dòng tế bào gốc từ lợn, cừu và phôi gia súc được nuôi mà không cần huyết thanh, tế bào cho ăn hoặc kháng sinh. Nghiên cứu "Tế bào gốc đa năng liên quan đến đĩa phôi thể hiện các yêu cầu tự đổi mới phổ biến ở các loài vật nuôi đa dạng" đã được công bố trên tạp chí Development và được tài trợ bởi BBSRC, EU (ERC), MRC và Wellcome Trust.

Các điều kiện được xác định về mặt hóa học là môi trường tăng trưởng phù hợp cho nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm của các tế bào động vật, trong đó tất cả các thành phần hóa học được biết đến.

Phương tiện nuôi cấy tế bào tiêu chuẩn thường bao gồm một môi trường cơ bản bổ sung huyết thanh động vật (như huyết thanh bò bào thai, FBS) như một nguồn dinh dưỡng và các yếu tố không xác định khác.

Những nhược điểm kỹ thuật khi sử dụng huyết thanh bao gồm bản chất không xác định, sự thay đổi hàng loạt trong thành phần và nguy cơ ô nhiễm vì vậy phương pháp tiếp cận mới được xác định về mặt hóa học này cung cấp tính nhất quán và an toàn hơn, làm cho nó trở thành một giải pháp lý tưởng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm được trồng trong phòng thí nghiệm mới.

Giáo sư Ramiro Alberio dẫn đầu nghiên cứu và giải thích: "Khả năng lấy và duy trì tế bào gốc chăn nuôi trong điều kiện xác định hóa học mở đường cho sự phát triển của các sản phẩm thực phẩm mới, chẳng hạn như thịt nuôi cấy. Các dòng tế bào mà chúng tôi phát triển là một bước thay đổi so với các mô hình trước đó vì chúng có khả năng độc đáo để phát triển vĩnh viễn để tạo ra cơ bắp và chất béo.

Những dòng tế bào mới này có thể phân biệt thành nhiều loại tế bào, chúng có thể được điều khiển di truyền bằng cách sử dụng công cụ chỉnh sửa gen Crispr / Cas9 và có thể được sử dụng làm nhà tài trợ cho việc chuyển giao hạt nhân. Công nghệ này cung cấp những cơ hội mới để mở rộng nghiên cứu về động vật chỉnh sửa gen để cải thiện năng suất của chúng và thích ứng với biến đổi khí hậu và sửa đổi chế độ ăn uống để giảm tác động môi trường của chăn nuôi.

Giáo sư Alberio nói thêm: "Chỉnh sửa gen theo cách này tạo ra những sửa đổi có thể xảy ra tự nhiên trong một thời gian dài nhưng theo cách chọn lọc nhanh chóng để tùy chỉnh các đặc điểm cụ thể. Điều này có thể đẩy nhanh tốc độ lựa chọn di truyền của vật nuôi và thịt nuôi cấy để cải thiện năng suất và tạo ra các loại thực phẩm lành mạnh hơn. Với dân số ngày càng tăng để nuôi sống trong một khí hậu thay đổi tìm kiếm thực phẩm đáng tin cậy và bền vững là rất quan trọng. Nghiên cứu này cung cấp các giải pháp tiềm năng mà ngành công nghiệp thực phẩm có thể sử dụng ở quy mô lớn".

Giáo sư Austin Smith, Giám đốc Viện Hệ thống Sống của Đại học Exeter, một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về nghiên cứu tế bào gốc cho biết: "Thật thú vị khi bắt đầu từ một câu hỏi cơ bản về sự phát triển sớm ở các động vật khác nhau, chúng tôi đã phát hiện ra một kỹ thuật có thể cách mạng hóa việc sản xuất thịt trong tương lai".

Reference: Kinoshita M, Kobayashi T, Planells B, et al. Pluripotent stem cells related to embryonic disc exhibit common self-renewal requirements in diverse livestock species. Development. 2021;148(23):dev199901. doi: 10.1242/dev.199901