Un paio di ricercatori della Rutgers stanno collaborando per combattere il cambiamento climatico e la fame nel mondo allo stesso tempo. Yong Mao, professore associato e biologo capo nel Laboratorio di Scienze dei Biomateriali a Scuola di arti e scienze Rutgerse Giuseppe Freeman, professore, direttore del Laboratorio di rigenerazione muscoloscheletrica e direttore del corso di laurea in ingegneria biomedica a Scuola di ingegneria Rutgers, collaborerà con Carni d'Atelier, una società di biotecnologie, per lo sviluppo e la produzione di carni strutturate allevate in laboratorio.
Mao e Freeman assisteranno nello sviluppo della tecnologia proprietaria di Atelier sviluppare un processo per produrre carni coltivate in laboratorio.
Le carni coltivate o allevate sono veri e propri prodotti animali che vengono creati in laboratori e/o impianti di produzione commerciali per avere la consistenza della vera carne. Secondo il Istituto del buon cibo, "La carne coltivata utilizzerà molto meno terra e acqua, emetterà meno gas serra e ridurrà l'inquinamento e l'eutrofizzazione legati all'agricoltura".
Né Mao né Freeman avevano lavorato sulle carni coltivate prima di unirsi ad Atelier. "Non dirò che stavamo cercando di entrare necessariamente nell'area da soli, ma ho colleghi che sono nel settore e parlano sempre di quanto sia interessante", ha detto Freeman.
“Conoscevo la carne coltivata”, concorda Mao, “ma questo tipo di lavoro è molto costoso e richiede molte risorse. Tuttavia, questo è un progetto davvero entusiasmante e potremmo potenzialmente imparare molte cose e risolvere molti problemi".
Entrambi i ricercatori erano entusiasti di portare i loro rispettivi talenti e ricerche nel progetto. Mao lavora sulla combinazione della matrice extracellulare – una rete di macromolecole e minerali come collagene, enzimi, glicoproteine e idrossiapatite che forniscono supporto alle cellule circostanti – con materiali sintetici. "La mia ricerca include tutti i tipi di cellule, ad esempio cellule primarie dall'uomo all'animale, nonché cellule staminali", ha affermato Mao. “Facciamo molte ricerche usando la cellula come nostra piattaforma. Il mio obiettivo per questo progetto di carne coltivata è mettere insieme le celle e il materiale di supporto dell'impalcatura in modo significativo per creare carne strutturata".
La ricerca di Freeman, nel frattempo, si concentra sulla rigenerazione del muscolo scheletrico; trovare modi per rigenerare i tessuti o curarli attraverso diversi metodi terapeutici dopo che il danno è stato fatto. “La nostra parte di questo progetto è principalmente trovare le giuste tecniche di coltura, i giusti materiali su cui mettere le cellule, in modo che alla fine otteniamo una carne strutturata che abbia l'aspetto e la sensazione in bocca di una vera bistecca o di una vera carne strutturata .”
Rutgers iniziative di innovazione, all'interno dell'Ufficio per la ricerca dell'università, è stato fondamentale per mettere insieme l'accordo di ricerca multidisciplinare e collaborativa. "Innovation Ventures è stato di grande aiuto", ha affermato Mao. "Hanno davvero reso i negoziati per questo progetto una priorità e sono molto grato". Freeman ha aggiunto: "Innovation Ventures è stata in grado di far funzionare questo accordo con termini in cui tutti potevano ottenere qualcosa di cui avevano bisogno in modo che potessimo avviarlo il prima possibile".
Mao e Freeman capiscono che il loro lavoro può non solo aiutare l'ambiente e ridurre la povertà, ma anche avere un impatto sulle loro aspirazioni di ricerca individuali.
"Lo stesso processo che verrà utilizzato per creare un grosso pezzo di carne strutturata può essere utilizzato per creare un grosso pezzo di osso o un muscolo scheletrico che verrà impiantato in seguito", ha affermato Freeman. "Molte delle tecniche che svilupperemo con la coltivazione della carne in laboratorio ci aiuteranno mentre stiamo cercando di far crescere altri tessuti o impalcature che alla fine faranno crescere un tessuto una volta impiantato".
Mao concordò. “Uno dei miei obiettivi è la terapia cellulare. Le sfide per questo tipo di lavoro sono come sviluppare una buona fonte di cellule in grado di continuare a coltivare per lungo tempo e ridurre i costi per eseguire la coltura cellulare. In questo momento, è molto costoso da fare", ha detto. "Ci vorranno molte ricerche per arrivarci, quindi questo è solo l'inizio".
Il processo di creazione della carne testurizzata sarà completamente collaborativo, con Mao e Freeman che lavoreranno separatamente e insieme, condividendo i risultati tra loro e Atelier e persino vedendo alcuni membri del loro team lavorare nel laboratorio dell'altro. Mentre Mao lavora sulle cellule e sulla matrice extracellulare, Freeman si concentrerà su quali materiali saranno i migliori per trasportare le cellule. Tra i due ricercatori, determineranno il modo migliore per far crescere le cellule insieme in muscoli che alla fine possono diventare carne.
Il loro obiettivo per il progetto è quello di essere in grado di creare "qualcosa di dimensioni reali, di spessore reale, che abbia più tessuti da più tipi di cellule e abbia un aspetto marmorizzato, con una sensazione in bocca simile a una vera bistecca, e di essere in grado di sviluppare una tecnica di coltura cellulare in grado di fornire quel prodotto ripetutamente", ha affermato Freeman.
“È importante sottolineare che non si tratta solo di mettere insieme le celle; dovrebbero imitare le fibre muscolari che vedi in una bistecca", ha detto Mao. "Il nostro obiettivo è produrre carne marmorizzata utilizzando muscoli bovini e cellule adipose e un processo di creazione che Joseph avrà sviluppato".
La grande domanda quando si tratta di sviluppare carne coltivata: come? Attualmente, diverse aziende creano "hamburger" e altre "carni" utilizzando le piante, ma il loro processo non è per niente come quello che Freeman e Mao stanno tentando di creare.
"Quello che fanno (hamburger vegetariani) è una miscela o un composto di materiali diversi, utilizzando prodotti già esistenti per la sensazione in bocca e varie spezie per il gusto", ha affermato Freeman. "Il nostro processo è simile al modo in cui un muscolo cresce normalmente: una coesione di cellule che crescono insieme e si fondono insieme per formare un solido pezzo di carne".
"Sappiamo che l'industria della carne bovina presenta degli svantaggi a causa delle preoccupazioni ambientali e del benessere degli animali e anche di alcune preoccupazioni nutrizionali", ha aggiunto Mao. "Avere una nuova alternativa che affronti tutte queste preoccupazioni e il risultato finale sia ancora migliore, è assolutamente qualcosa che dobbiamo fare".
L'industria della carne è cresciuta notevolmente negli ultimi 20+ anni, raggiungendo 324 milioni di tonnellate nel 2020 secondo S. Si prevede di raccogliere $400,000 milioni tra il 2021 e il 2028. Tuttavia, ci sono preoccupazioni per l'impatto del settore sull'ambiente, come spiegato da National Geographic:
- L'agricoltura emette più gas serra di tutti i veicoli messi insieme, principalmente da "metano rilasciato da bovini e allevamenti di riso, protossido di azoto dai campi fertilizzanti e anidride carbonica dal taglio delle foreste pluviali per coltivare o allevare bestiame".
- L'industria della produzione di carne non solo consuma grandi quantità di acqua; inquina anche l'acqua con fertilizzanti e letame.
- Infine, se la quantità di carne consumata dovesse continuare a crescere, la popolazione mondiale potrebbe diventare troppo grande per nutrirsi entro il 2050, quando raggiungerà i 10 miliardi.
Un potenziale problema è la disinformazione che circonda i prodotti di laboratorio. Ma Freeman e Mao insistono che ciò per cui stanno lavorando sarà più sano delle attuali opzioni del settore. "Un altro vantaggio che la carne coltivata ha rispetto alla carne bovina è la minore possibilità di contaminazione da altre cose", ha detto Mao.
Secondo il Società nazionale per l'educazione umana, i bovini allevati in fabbrica mangiano principalmente mais, ma spesso soffrono di problemi di salute dovuti a "sovraffollamento, condizioni igieniche e mangime scadente". Il sovraffollamento potrebbe portare a "un'infezione batterica, quindi gli antibiotici e gli ormoni iniettabili vengono utilizzati per mantenere [le mucche] sane e farle massacrare di peso".
"Leggi storie sul rischio della mucca pazza, in gran parte a causa delle condizioni in cui vivono gli animali", ha detto Freeman. “Ma in un laboratorio, tutto è sterile, tutto viene spruzzato e colpito con luce UV, oltre agli antibiotici se necessario per mantenere le condizioni incontaminate per la crescita di qualsiasi cosa. Qualsiasi cosa fatta in laboratorio sarà probabilmente la roba più pulita e sicura che tu possa mai mangiare.
Il progetto è nelle sue fasi iniziali e l'idea della carne coltivata in un laboratorio può sembrare qualcosa di Hollywood, ma sia Mao che Freeman ritengono che il processo sia più vicino di quanto alcuni possano credere.
"Alcuni potrebbero dire che questa idea è troppo futuristica e potrebbero dubitare che possiamo raggiungere i nostri obiettivi, ma questo è parte di ciò che mi ispira a fare il lavoro", ha detto Mao.
"Nella mia vita, siamo passati dal parlare tra di noi con i dispositivi collegati ai muri al chiamare i parenti in tutto il mondo sui nostri orologi", ha affermato Freeman. “Quindi solo perché non lo vedi oggi, non significa che tra 5-10 anni non sarà sugli scaffali dei negozi. Crediamo che la carne coltivata in laboratorio non sia così lontana come pensi.
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