Bioprintarea – tehnologia prin care vom avea carne fără a sacrifica animale

Printarea 3-D este deja utilizată de câţiva ani pentru a realiza obiecte tridimensionale pornind de la un model digital, prin „turnarea” lor strat cu strat. Cu ajutorul acestei tehnologii au putut fi create jucării, podoabe, piese de mobilier, piese de maşini şi chiar, recent, porţiuni dintr-o armă de foc. Unii cercetători au reuşit să printeze şi produse de uz alimentar, precum ciocolata.

Dar compania Modern Meadow, înfiinţată de Gabor şi Andras Forgacs – tată şi fiu -, are ambiţia de a duce printarea 3-D la un nivel mult superior.

• O stație de metrou a fost inaugurată chiar sub Colosseum. Ce pot vedea călătorii?
• Este Inteligența Artificială un aliat sau o amenințare pentru oameni?

Prof. Gabor Forgacs, de la Universitatea din Missouri, recunoaşte că a printa o parte dintr-un organism viu este mult mai dificil decât a realiza un cercel sau o tabletă de ciocolată.

„Noi printăm materie vie, celulele sunt vii atunci când le printăm”, a explicat el.

Echipa prof. Forgacs a reuşit să obţină un prototip, care însă, nu este deocamdată potrivit pentru consum.

Pentru a obţine carne în acest mod, oamenii de ştiinţă au prelevat întâi celule stem sau alte celule specializate de la un animal, printr-o procedură obişnuită, numită biopsie.

Celulele stem se pot auto-replica de multe ori şi sunt, de asemenea, capabile să se transforme în alte celule specializate. 

Odată mutiplicate în număr suficient, ele sunt puse în cartuşul bioimprimantei 3-D. 

Bioimprimanta printează folosind acest amestec („biocerneală”, cum i-au spus cercetătorii) care conţine sute de mii de celule vii. Odată printate în forma dorită, celulele fuzionează între ele, formând ţesuturi.

Procesul este asemănător cu cel care a fost încercat pentru a printa organe pentru transplant, dar, de această dată, rezultatul este o bucată de ţesut animal – carne – destinată utilizării în scop alimentar.

Procesul bioprintării ţine, astfel, atât de industria alimentară, cât şi de medicina regenerativă. De altfel, înainte de a înfiinţa Modern Meadow, prof. Forgacs a fost unul dintre fondatorii companiei Organovo, una dintre firmele pioniere în domeniul printării de structuri vii în scopuri medicale.

În 2010, cercetătorii de la Organovo au reuşit să printeze vase de sânge funcţionale, pornind de la celule prelevate de la o persoană.

În acelaşi domeniu al medicinei regenerative s-au mai înregistrat câteva reuşite, din partea altor colective de cercetători: 

• o echipă de la Universitatea Columbia, SUA, condusă de Jeremy Mao, a implanatat o armătură bioprintată, de forma unui dinte, în mandibula unui şobolan, şi a constatat că la locul implantului a început să crească în mod natural un dinte, ce s-a format pornind de la celulele stem din organismul animalului.
• oamenii de ştiinţă de la Universitatea Wake Forest  şi Institutul de  Medicină Regenerativă al Forţelor Armate ale SUA au bioprintat celule direct pe leziunile pielii la şoareci, pentru a accelera procesul de vindecare.

Însă multe aspecte ale bioprintării folosite în medicina regenerativă trebuie perfecţionate înainte ca tehnolgia bioprintării să poate fi testată pe oameni.

După cum explică prof. Forgacs, ţesuturile şi organele sunt structuri extrem de complexe, astfel încât trebuie îndeplinite nenumărate condiţii pentru a reuşi printarea lor. 

În schimb, în cazul cărnii pentru consum, este mai simplu: nu e vorba despre forme tridimensionale extrem de complexe, cu canalicule interne etc. (ca în cazul organelor), ci de nişte structuri mai curând plate, „aproape bidimensionale”, spune prof. Forgacs.

Va totuşi dificil să se fabrice carne prin această metodă, în cantităţi industriale, şi va fi dificil să fie convinşi consumatorii să o accepte.

Au existat şi alte încercări de a obţine carne prin metode artificiale, în laborator, una dintre cele mai recente fiind cea a cercetătorilor de la Universitatea din Maastricht, Olanda. Ei nu au folosit bioprintarea, ci un procedeu de biofabricare care constă în multiplicarea celulelor stem pe o armătură specială, pentru a forma ţesuturi vii.

Echipa olandeză a reuşit să obţină, până în prezent, porţiuni de muşchi artificial de cca. 2 cm lungime, 1 cm lăţime şi 1 mm grosime. 

Costul unui hamburger produs prin această metodă ar fi,. în prezent, de aproximativ 240.000 euro, au explicat cercetătorii, dar preţul va scădea accelerat pe măsură ce tehnologia va deveni mai răspândită.

Sursa: BBC News