En la Universidad de Bath se ha desarrollado un sistema de laboratorio asequible que utiliza hojas de hierba para convertir las células en proteínas de carne a través del cultivo celular en laboratorio. Los investigadores han tomado con éxito pasto del campus de la universidad y lo han utilizado para crear un andamio al que las células animales pueden adherirse y crecer. El tejido resultante tiene el potencial de usarse tanto como proteína cárnica para alimentación como como tejido muscular humano para reparar o reemplazar tejido que se ha dañado o perdido debido a una lesión o enfermedad.

El estudio, realizado por Paul De Bank (Departamento de Farmacia y Farmacología), la Profesora Marianne Ellis (Departamento de Ingeniería Química) y Scott Allan (un investigador de doctorado en el Departamento de Ingeniería Química), se publica en la Revista de Investigación de Materiales Biomédicos de este mes.

El primer paso en el nuevo proceso de bioingeniería consiste en vaciar las hojas de hierba de sus células nativas en un proceso conocido como descelularización. Las hojas descelularizadas se siembran luego con un conjunto de células derivadas de una línea celular de ratón (estas células eventualmente serían reemplazadas por células madre bovinas). Las células introducidas se adhieren a la superficie del andamio, se multiplican y forman vínculos con las células vecinas, y finalmente crecen como una masa celular para formar un nuevo tejido 3D.

Hay varios desafíos que los investigadores deben superar al buscar un andamio adecuado sobre el cual diseñar nuevo tejido muscular. Primero, el andamio debe ser una celda que pueda adherirse fácilmente a la superficie. Luego debe permitir que estas células proliferen y se alineen de una manera que imite con precisión las fibras del tejido natural que están replicando (con las fibras musculares, por ejemplo, todas las células necesitan contraerse y relajarse en tándem). En segundo lugar, para la ampliación, el andamio debe ser rentable y sencillo de fabricar. Para las proteínas cárnicas obtenidas en laboratorio, existe un tercer desafío: el andamio debe ser comestible.

El proyecto Bath muestra que las hojas de hierba cumplen todos los criterios.

Paul De Bank, quien dirigió la investigación, dijo: “Cuando buscábamos un andamio para nuestras células, queríamos encontrar algo que fuera sostenible y comestible. Pensé en la línea de un material natural descelularizado porque la celulosa (de la que está hecho en gran parte el césped) es comestible, pero también porque el césped tiene ranuras alineadas que esperaba que permitieran que las células se alinearan para formar las fibras que necesitábamos, y eso ¡funcionó!"

Añadió: “Cuando comemos carne de vacuno, en parte estamos comiendo la hierba que las vacas han pastado en su vida. Lo bueno de nuestro estudio es que muestra que podemos reemplazar directamente a los animales con la hierba que comen. Nuestro sistema debe ampliarse, pero tengo la esperanza de que, más temprano que tarde, podamos tener un producto cárnico en el mercado a base de pasto ".

Se encontró que la adhesión de las células madre animales a la superficie de la hierba es de alrededor del 35%, lo que se considera un buen resultado. “A menudo, los andamios de plantas descelularizados necesitan ser modificados químicamente para que las células crezcan en ellos. Lo mejor que hemos encontrado con el césped es que obtenemos una adhesión significativa sin más pasos de procesamiento ". dijo De Bank, y agregó: “Sin embargo, esperamos encontrar una manera de aumentar esta adhesión; tenemos un nuevo estudiante de doctorado que trabajará en esto, explorando formas de optimizar la adhesión y el crecimiento celular.

El próximo gran desafío será escalar este proceso para generar cantidades suficientes de células y material de andamio para producir una cantidad significativa de tejido muscular.