Cellule muscolari potenziate per rafforzare il settore della carne coltivata
La produzione di carne è una delle principali fonti di emissioni di gas a effetto serra, il che rende le fonti alternative di proteine uno strumento fondamentale nella transizione dell’UE verso la neutralità climatica(si apre in una nuova finestra). La domanda di carne coltivata è in crescita, ma dal punto di vista dell’offerta permangono sfide significative: i costi di produzione sono elevati, i processi sono difficili da scalare e molti prodotti faticano ancora a riprodurre la consistenza, il sapore e il profilo nutrizionale dei prodotti a base di carne convenzionali. Il progetto PROFUSE(si apre in una nuova finestra), sostenuto dal Consiglio europeo per l’innovazione(si apre in una nuova finestra), si è prefissato di affrontare queste sfide concentrandosi sul tessuto muscolare. Il progetto ha sviluppato due tecnologie destinate alle aziende produttrici di carne coltivata: una per favorire una crescita più rapida del tessuto muscolare e l’altra per fornire una fonte affidabile di cellule muscolari bovine provenienti da organismi non geneticamente modificati. «La carne coltivata deve affrontare tre grandi sfide: la parità di costo rispetto alla carne proveniente da allevamenti tradizionali, l’ampliamento della produzione, nonché la qualità e il gusto», spiega Guy Nevo Michrowski, coordinatore del progetto PROFUSE. «Siamo specializzati in tecnologie abilitanti per la crescita muscolare. La bistecca è muscolo, il petto di pollo è muscolo.» Il progetto PROFUSE si basa su precedenti lavori finanziati dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra) (CER) nell’ambito del progetto SuperFusion, che ha sviluppato un metodo per indurre la formazione di fibre muscolari ai fini della produzione industriale di carne.
Aiutare le cellule muscolari a maturare più rapidamente
Il progetto ha lavorato su linee cellulari, metodi di coltura, analisi basate sull’intelligenza artificiale e integratori per terreni di coltura (ingredienti aggiunti al liquido ricco di sostanze nutritive utilizzato per la coltura delle cellule). Uno dei suoi prodotti di punta è PROFUSE-S1, progettato per aiutare le giovani cellule muscolari a trasformarsi in fibre muscolari pienamente mature in modo molto più rapido ed efficiente. Questo è fondamentale perché sono proprio le fibre muscolari a conferire alla carne, così come la conosciamo, gran parte della sua consistenza, della sua struttura e del suo contenuto proteico. Nel corso del progetto, il team ha sviluppato una seconda generazione di questo integratore: PROFUSE-S2. «L’obiettivo principale non era solo quello di realizzare tutto su una superficie 2D, ma di testarlo in un sistema 3D che riproducesse più fedelmente il modo in cui la carne coltivata verrebbe prodotta in uno stabilimento e l’aspetto di una bistecca nel piatto», afferma Michrowski. Il progetto si è inoltre concentrato su una linea cellulare di muscoli bovini adattata alla produzione di carne coltivata senza modifiche genetiche. L’obiettivo era quello di fornire ai produttori una fonte affidabile di cellule muscolari bovine che potessero essere coltivate su larga scala. ProFuse, l’azienda che coordina il progetto, si è concentrata sui mioblasti, cellule precursori che si trasformano in tessuto muscolare, per riprodurre la consistenza e il sapore della carne, a differenza dei fibroblasti (precursori del tessuto connettivo) o delle cellule staminali embrionali utilizzate da alcuni produttori di carne coltivata.
Testare la tecnologia nel settore industriale
Una parte consistente del progetto PROFUSE ha comportato il trasferimento della tecnologia al di fuori del laboratorio di ProFuse. Il team ha collaborato con diversi produttori di carne coltivata per testare l’integratore e la linea cellulare bovina nei loro processi di produzione. Una collaborazione con SuperMeat, azienda specializzata nella produzione di carne coltivata, ha evidenziato una riduzione dei costi di produzione. L’integratore ha aiutato il cliente a risparmiare tempo, ad accelerare la maturazione delle cellule in tessuto muscolare funzionale e ad aumentare in modo significativo la resa muscolare complessiva, riducendo in ultima analisi il costo di produzione per chilogrammo. La linea di cellule bovine è stata testata anche presso un importante cliente nei Paesi Bassi, dove, secondo ProFuse, l’adattamento iniziale ha avuto esito positivo. La fase iniziale della collaborazione ha dimostrato con successo l’adattamento cellulare, gettando le basi per una futura integrazione man mano che le tempistiche di produzione si allineano. Allo stesso tempo, ProFuse ha adattato la propria linea cellulare PROFUSE-B8 affinché potesse crescere in un terreno di coltura privo di siero e ha verificato la capacità delle cellule di formare tessuto muscolare su strutture progettate per favorire la crescita dei tessuti.
Passaggio alla fase successiva
PROFUSE ha contribuito a preparare i prodotti per l’uso commerciale, sviluppando modelli di prodotto e di licenza, fornendo ai clienti il fascicolo completo sulla sicurezza normativa, individuando potenziali partner e fornitori e avviando attività di verifica di fattibilità con i clienti per dimostrare in quali ambiti la tecnologia potesse consentire un risparmio di tempo e costi. Il mercato della carne coltivata è ancora in fase di sviluppo ma ProFuse stima che entro il 2050 il mercato potenziale totale raggiungerà i 22 miliardi di euro. Questa tecnologia potrebbe inoltre ridurre l’impatto ambientale della produzione alimentare, uno degli obiettivi principali della strategia dell’UE «Dal produttore al consumatore»(si apre in una nuova finestra). Nel frattempo, il team sta applicando le proprie competenze in materia di crescita muscolare alla ricerca di nuovi farmaci e integratori alimentari, nella speranza di contrastare la perdita di massa muscolare associata ai farmaci a base di GLP-1. Questo lavoro potrebbe alla fine trovare applicazione nel campo della carne coltivata, poiché la sfida di fondo rimane la stessa: far crescere il tessuto muscolare in modo più efficace. «Tutto ciò che scopriamo oggi e che possa contribuire a proteggere e a far crescere la massa muscolare potrà essere riutilizzato nella carne coltivata», conclude Michrowski.
