به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، گوشت کشت‌شده در آزمایشگاه بحث‌های داغی را برمی‌انگیزد. حامیان این فناوری، مزایای آن را برای محیط زیست و رفاه حیوانات می‌بینند. مخالفان نگران "غذای فرانکنشتاینی" هستند که آن را خطرناک و غیرطبیعی می‌دانند. فرقی نمی‌کند که نظر شما چه باشد، فناوری‌های پشت گوشت کشت‌شده به سرعت در حال پیشرفت هستند تا قطعات بزرگ‌تری از بافت عضلانی تولید کنند. این که گوشت مصنوعی از یک بافت زنده شروع می‌شود، به این معنی است که هرچه این فناوری بزرگ‌تر و بهتر شود، می‌تواند تأثیر عظیمی بر تحقیقات پزشکی داشته باشد.

گوشت کشت‌شده چیست؟

گوشت کشت‌شده، که به آن گوشت پرورشی نیز گفته می‌شود، گوشت واقعی حیوان (شامل گوشت ماهی و بافت‌های ارگان) است که با پرورش سلول‌های حیوانی در یک محیط امن و کنترل‌شده تولید می‌شود. محصول نهایی از نظر تغذیه‌ای قابل مقایسه با گوشت کنونی است و به ما این امکان را می‌دهد که با منابع کمتر به تعداد بیشتری از مردم غذا بدهیم و به شیوه‌ای انسانی‌تر به تقاضای روزافزون جهانی برای پروتئین پاسخ بدهیم. دانشمند هلندی، مارک پست، نخستین همبرگر گوشت کشت‌شده را در تلویزیون زنده در سال 2013 رونمایی کرد. دو سال بعد، چهار شرکت نخست تأسیس شدند. تا سال 2024، این صنعت به بیش از 175 شرکت در شش قاره گسترش یافته و از بیش از 3.1 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری برخوردار است. هر شرکت هدفش تولید محصولات گوشت کشت‌شده یا ارائه راهکارهای فناوری در طول زنجیره ارزش است. دهه‌ها دانش انباشته شده در زمینه کشت سلولی، زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی، مهندسی بافت، تخمیر و مهندسی شیمیایی و بی‌فرایندی پیش‌نیاز این حوزه بوده است. صدها شرکت و آزمایشگاه دانشگاهی در سرتاسر جهان در حال تحقیق در این حوزه‌ها هستند تا یک پارادایم جدید برای تولید محصولات گوشت کالایی در مقیاس صنعتی ایجاد کنند.

خصوصیات گوشت کشت‌شده مهندسی‌شده

گوشت کشت‌شده نوعی بافت مهندسی‌شده است. هدف آن تکرار گوشتی است که در یک حیوان رشد می‌کند، با تقسیم یک تعداد کم از سلول‌های حیوانی برای ایجاد عضله. گوشت عمدتاً از سلول‌های ماهیچه‌ای (میوسیت‌ها) تشکیل شده است، به علاوه ترکیبی از سلول‌های چربی (آدیپوسیت‌ها) و سلول‌هایی که با مواد مختلفی مانند کلاژن (که به آن فیبروبلاست‌ها گفته می‌شود) ساختار می‌دهند. ترکیب و نسبت این سلول‌ها طعم و بافت کلی گوشت را به وجود می‌آورد. به گوشت رشد یافته در یک بیوراکتور "گوشت کشت‌شده" می‌گوییم. سایر اصطلاحات رایج شامل "گوشت پرورشی"، "گوشت کشت‌شده در آزمایشگاه" و "گوشت مصنوعی" است و فرایند تولید نیز "کشاورزی سلولی" نامیده می‌شود. گوشت کشت‌شده در واقع گوشت واقعی است که در بیوراکتورها رشد می‌کند، نه در حیوانات (و بسیار متفاوت از محصولات مبتنی بر گیاه مانند همبرگرهای سویا است). برخی از شرکت‌ها همچنین در تلاش هستند تا بافت‌های دیگر حیوانات، مانند کبد را برای جایگزینی فوا گرا، پرورش دهند. مزایای کلیدی گوشت کشت‌شده شامل جلوگیری از کشتن حیوانات و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. فناوری‌های مورد استفاده برای ساخت گوشت کشت‌شده در ابتدا برای رشد بافت‌های مهندسی‌شده برای کاربردهایی مانند پیوند اعضا، پزشکی بازساختی و تست داروها طراحی شده بودند. روزی، بافت‌های مهندسی‌شده می‌توانند برای ایجاد کبدهای جدید، کمک به بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده در تصادفات، و انتخاب درمان‌های شخصی برای سرطان‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

چالش‌های مشترک برای تولید گوشت

به‌سان عضله، بافت‌های دیگر در بدن مانند اعضا نیز شامل سلول‌ها و موادی مانند کلاژن هستند که به آن‌ها ساختار می‌دهند. سلول‌های موجود در بافت‌ها به‌طور دقیق بر اساس عملکردشان سازمان‌دهی می‌شوند. برای مثال، در عضله، سلول‌ها به‌صورت خطی سازمان‌دهی می‌شوند تا در هنگام حرکت در یک جهت منقبض شوند. تفاوت عمده‌ای که بین بافت‌های پرورشی برای گوشت و بافت‌های رشد یافته برای برنامه‌های پزشکی وجود دارد، کارکرد این بافت‌ها است. گوشت کشت‌شده نیازی به این ندارد که مانند عضله منقبض شود و پس از رشد نیازی به زنده نگه‌داشتن ندارد. در عوض، بافت‌های مهندسی‌شده برای کاربردهای پزشکی باید به‌طور دقیق مانند همتای خود در بدن عمل کنند. با این حال، برخی از درس‌های آموخته شده از رشد گوشت کشت‌شده می‌تواند برای پزشکی بازساختی قابل اعمال باشد. فیبروبلاست‌ها، یا همان سلول‌های "ساختاری"، در حین التیام زخم اهمیت دارند. تکنیک‌های پرورش عضلات و کبد ممکن است به‌گونه‌ای اصلاح شوند که بافت‌های عملکردی تولید کنند. یک چالش طراحی مشترک در هنگام رشد گوشت کشت‌شده و بافت‌های مهندسی‌شده، کنترل سازماندهی بافت است که برای رشد قطعات بزرگ گوشت مانند استیک‌ها و همچنین برای بافت‌ها و اعضای جانشینی در بدن ضروری است. راه‌حل‌های ممکن شامل نگه‌داشتن بافت تحت تنش با استفاده از توری، افزودن اسکافولدها (قالب‌ها) و استفاده از چاپ سه بعدی است.

اهمیت کنترل تولید بافت در آزمایشگاه

فرایند طراحی راه‌هایی برای کنترل بافت می‌تواند ماه‌ها یا سال‌ها از آزمایش و خطاهای دقیق زمان ببرد. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری اخیر از رشد بافت‌ها، از جمله تحقیقات انجام شده توسط من و همکارانم، می‌تواند به کنترل سازماندهی سلول‌ها کمک کند و بهبودهایی در مواردی مانند بافت و کارایی تولید به ارمغان آورد. توسعه این کنترل می‌تواند به مهندسی بافت‌های بدن برای استفاده در آزمایش‌های اولیه دارویی کمک کند که می‌تواند نرخ موفقیت در آزمایش‌های بالینی را افزایش دهد و در عین حال به کاهش آزمایش بر روی حیوانات کمک کند. این به نفع شرکت‌کنندگان در آزمایش خواهد بود و می‌تواند به کاهش هزینه‌های توسعه دارو کمک کند.

مشکلات تولید گوشت کشت‌شده با پزشکی بازساختی

یک مشکل بزرگ دیگر که برای هر دو حوزه گوشت کشت‌شده و پزشکی بازساختی حل نشده است، نحوه تأمین بافت‌های بزرگ‌تر در حین رشد آن‌ها است. بافت‌های کوچکتر می‌توانند اکسیژن مورد نیاز خود را از جو دریافت کنند یا در حمام مواد مغذی رشد کنند. اما استیک‌ها به‌قدری بزرگ هستند که نیاز به زنده نگه‌داشتن بافت با رگ‌هایی مشابه شریان‌ها برای تأمین اکسیژن و مواد مغذی دارند. رگ‌های خونی طبیعی شبکه‌های شاخه‌ای را برای تأمین بافت شکل می‌دهند. تکنیک‌های محاسباتی می‌توانند این نوع شبکه را پیش‌بینی کنند و چاپ بیو سه‌بعدی می‌تواند برای ایجاد رگ‌هایی مشابه به کار رود. درس‌هایی که با رشد شبکه‌های رگ‌های خونی در استیک‌ها به دست می‌آید، می‌تواند به‌طور مستقیم به بافت‌های پزشکی برای پزشکی بازساختی اعمال شود (و بالعکس). من انتظار دارم که فشار برای تولید گوشت کشت‌شده ارزان، قیمت فناوری‌های فعلاً گران، مانند چاپ سه‌بعدی و بیوراکتورها را کاهش دهد. این در نهایت به نفع کاربردهای پزشکی خواهد بود.

گوشت تولید شده به زودی در فروشگاه شما

با حل این مسائل، گوشت کشت‌شده به طور گسترده در دسترس خواهد بود و بیشتر شبیه گوشت مزرعه‌ای خواهد بود. با توجه به این که گوشت کشت‌شده در نهایت هیچ تفاوتی با گوشت مزرعه‌ای نخواهد داشت، هیچ دلیلی وجود ندارد که یکی از دیگری از نظر سلامتی بیشتر یا کمتر باشد. در حال حاضر، بسیاری از محصولات در حال گذراندن فرآیندهای نظارتی هستند. تا به حال، تعداد کمی از کشورها محصولات گوشت کشت‌شده را برای مصرف انسانی تأیید کرده‌اند و درخواست‌های تأیید در سرتاسر جهان در حال ارسال است. نهادهای نظارتی بریتانیا به تازگی زمان‌بندی دو ساله‌ای برای تأیید (یا رد) گوشت کشت‌شده برای مصرف انسانی اعلام کرده‌اند. گوشت کشت‌شده در حال حاضر برای مصرف سگ‌ها تأیید شده است. در کل، پیوندهای مهمی بین گوشت کشت‌شده و کاربردهای بافتی کشت‌شده در پزشکی وجود دارد. هر دو برنامه با چالش‌های مشابهی مواجه هستند و فناوری‌هایی که برای یک حوزه توسعه می‌یابند می‌توانند به پیشرفت حوزه دیگر کمک کنند. هر دو حوزه می‌توانند به رفاه حیوانات کمک کنند، نیاز به کشتن حیوانات را حذف کرده و از نیاز به آزمایش بر روی حیوانات بکاهند. من انتظار دارم که گوشت کشت‌شده در چند سال آینده به فروشگاه‌های سوپرمارکت بیاید. چه بخواهید آن را بخرید و چه نخواهید، به این فکر کنید که چگونه فناوری‌های مورد استفاده برای ایجاد آن می‌تواند یک گام به سوی داروهای بهتر و اعضای کشت‌شده در آزمایشگاه برای پیوند باشد.

پایان مطلب/.