Nông nghiệp cấp tế bào, quá trình phát triển thịt trong các lò phản ứng sinh học, có thể nuôi sống hàng triệu người. Các tế bào cơ từ thịt gà, cá, bò và các nguồn thực phẩm khác sẽ được nuôi để sản xuất hàng triệu tấn mỗi năm. Hướng tới mục tiêu này, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nông nghiệp Tế bào Đại học Tufts (TUCCA) đã phát triển các tế bào gốc cơ bò bất tử (iBSC) chúng có thể phát triển nhanh chóng và phân chia gấp trăm lần, vô thời hạn.
Những tiến bộ này, được mô tả trên tạp chí ACS Synthetic Biology, có nghĩa là các nhà nghiên cứu và các công ty trên toàn cầu có thể tiếp cận và phát triển các sản phẩm mới mà không cần phải tìm nguồn tế bào nhiều lần từ sinh thiết động vật.
Ngày nay thịt nuôi cấy tế bào đã thu hút được sự chú ý của giới truyền thông, ví dụ như sự chấp thuận của FDA đối với thịt gà nuôi cấy và thậm chí cả bánh hamburger được nuôi bằng DNA răng mấu, các sản phẩm rất vẫn đắt đỏ và khó có thể mở rộng quy mô.
Các tế bào gốc cơ bình thường được lấy từ động vật sống để bắt đầu nuôi cấy thường chỉ có thể phân chia khoảng 50 lần trước khi chúng bắt đầu "già" và không còn khả thi. Mặc dù về mặt lý thuyết, các tế bào gốc này có thể tạo ra một lượng thịt đáng kể, nhưng lại gây khó khăn khi các nhà nghiên cứu sẽ phải tách mẫu liên tục. các tế bào bất tử được phát triển bởi nhóm TUCCA mang lại rất nhiều lợi thế. và có thể sản xuất một khối lượng lớn thịt trong thời gian ngắn.
Andrew Stout, một sinh viên tốt nghiệp tại TUCCA và là nhà nghiên cứu chính của dự án cho biết: để biến đổi tế bào gốc cơ bò thông thường thành tế bào gốc cơ bò bất tử sẽ trải qua 2 giai đoạn quan trọng. thông thường hầu hết các tế bào, sau khi chúng phân chia nhiều lần sẽ bị già đi, chúng bắt đầu mất DNA ở cuối nhiễm sắc thể, quá trình này được gọi là telomere, giống như dây thừng bị sờn khi sử dụng. Điều này có thể dẫn đến lỗi khi DNA đang được sao chép hoặc sửa chữa, và khiến cho gen bị mất, cuối cùng, các tế bào sẽ chết.
Các nhà nghiên cứu đã thiết kế lại các tế bào gốc bò thông thường bằng cách để chúng liên tục xây dựng lại telomere của chúng, và giữ cho các nhiễm sắc thể không bị lão hóa một cách hiệu quả và sẵn sàng cho một vòng sao chép phân chia tế bào mới.
Bước thứ hai để bất tử hóa các tế bào là làm cho chúng liên tục sản sinh một loại protein kích thích giai đoạn phân chia tế bào quan trọng. Điều này sẽ thúc đẩy quá trình phát triển của các tế bào nhanh hơn.
Một điều đáng mừng là chúng không chỉ phân chia và phát triển, mà còn biệt hóa thành các tế bào cơ trưởng thành, giống với các tế bào cơ mà chúng ta ăn trong bít tết hoặc thịt thăn. Stout và nhóm nghiên cứu của ông phát hiện ra rằng các tế bào gốc mới thực sự biệt hóa thành các tế bào cơ trưởng thành, mặc dù không hoàn toàn giống với tế bào cơ động vật hoặc tế bào cơ từ tế bào gốc bò thông thường.
Trong khi một số người có thể đặt câu hỏi liệu có an toàn khi ăn các tế bào bất tử hay không, trên thực tế, vào thời điểm các tế bào đã được thu hoạch, lưu trữ, nấu chín và tiêu hóa, thì sẽ không gặp phải vấn đề gì, David Kaplan, giáo sư kỹ thuật y sinh Stern Family tại Tufts và giám đốc TUCCA cho biết: Giống như thịt tự nhiên chúng ta ăn ngày nay, các tế bào chỉ đơn giản là trở thành vật liệu trơ mà chúng ta hy vọng nó sẽ có hương vị thơm ngon và cung cấp một loạt các lợi ích về dinh dưỡng.
Những tiến bộ này, được mô tả trên tạp chí ACS Synthetic Biology, có nghĩa là các nhà nghiên cứu và các công ty trên toàn cầu có thể tiếp cận và phát triển các sản phẩm mới mà không cần phải tìm nguồn tế bào nhiều lần từ sinh thiết động vật.
Ngày nay thịt nuôi cấy tế bào đã thu hút được sự chú ý của giới truyền thông, ví dụ như sự chấp thuận của FDA đối với thịt gà nuôi cấy và thậm chí cả bánh hamburger được nuôi bằng DNA răng mấu, các sản phẩm rất vẫn đắt đỏ và khó có thể mở rộng quy mô.
Các tế bào gốc cơ bình thường được lấy từ động vật sống để bắt đầu nuôi cấy thường chỉ có thể phân chia khoảng 50 lần trước khi chúng bắt đầu "già" và không còn khả thi. Mặc dù về mặt lý thuyết, các tế bào gốc này có thể tạo ra một lượng thịt đáng kể, nhưng lại gây khó khăn khi các nhà nghiên cứu sẽ phải tách mẫu liên tục. các tế bào bất tử được phát triển bởi nhóm TUCCA mang lại rất nhiều lợi thế. và có thể sản xuất một khối lượng lớn thịt trong thời gian ngắn.
Andrew Stout, một sinh viên tốt nghiệp tại TUCCA và là nhà nghiên cứu chính của dự án cho biết: để biến đổi tế bào gốc cơ bò thông thường thành tế bào gốc cơ bò bất tử sẽ trải qua 2 giai đoạn quan trọng. thông thường hầu hết các tế bào, sau khi chúng phân chia nhiều lần sẽ bị già đi, chúng bắt đầu mất DNA ở cuối nhiễm sắc thể, quá trình này được gọi là telomere, giống như dây thừng bị sờn khi sử dụng. Điều này có thể dẫn đến lỗi khi DNA đang được sao chép hoặc sửa chữa, và khiến cho gen bị mất, cuối cùng, các tế bào sẽ chết.
Các nhà nghiên cứu đã thiết kế lại các tế bào gốc bò thông thường bằng cách để chúng liên tục xây dựng lại telomere của chúng, và giữ cho các nhiễm sắc thể không bị lão hóa một cách hiệu quả và sẵn sàng cho một vòng sao chép phân chia tế bào mới.
Bước thứ hai để bất tử hóa các tế bào là làm cho chúng liên tục sản sinh một loại protein kích thích giai đoạn phân chia tế bào quan trọng. Điều này sẽ thúc đẩy quá trình phát triển của các tế bào nhanh hơn.
Một điều đáng mừng là chúng không chỉ phân chia và phát triển, mà còn biệt hóa thành các tế bào cơ trưởng thành, giống với các tế bào cơ mà chúng ta ăn trong bít tết hoặc thịt thăn. Stout và nhóm nghiên cứu của ông phát hiện ra rằng các tế bào gốc mới thực sự biệt hóa thành các tế bào cơ trưởng thành, mặc dù không hoàn toàn giống với tế bào cơ động vật hoặc tế bào cơ từ tế bào gốc bò thông thường.
Trong khi một số người có thể đặt câu hỏi liệu có an toàn khi ăn các tế bào bất tử hay không, trên thực tế, vào thời điểm các tế bào đã được thu hoạch, lưu trữ, nấu chín và tiêu hóa, thì sẽ không gặp phải vấn đề gì, David Kaplan, giáo sư kỹ thuật y sinh Stern Family tại Tufts và giám đốc TUCCA cho biết: Giống như thịt tự nhiên chúng ta ăn ngày nay, các tế bào chỉ đơn giản là trở thành vật liệu trơ mà chúng ta hy vọng nó sẽ có hương vị thơm ngon và cung cấp một loạt các lợi ích về dinh dưỡng.