Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem: onderzoekers hebben een natuurlijk pad ontdekt om koeiencellen te immortaliseren

Geïmmortaliseerde rundercellen, mitochondriën gemarkeerd met groen. Foto Hebreeuwse Universiteit

De oude McDonald heeft een boerderij, maar hij moet die mogelijk runnen zonder vleeskoeien. Nieuw onderzoek aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem (HUJI) toont – voor het eerst – aan dat koeiencellen op natuurlijke wijze onsterfelijk kunnen worden. Ze kunnen zich onbeperkt blijven delen zonder genetische modificatie (GM) of enige andere abnormale transformatie, schrijft de universiteit.

Dit ontkracht de lang gekoesterde aanname dat rundercellen alleen onsterfelijk gemaakt konden worden door middel van genbewerking. De nieuwe technologie biedt een veilige, stabiele en schaalbare bron van cellen voor de productie van kweekvlees en neemt een van de grootste technische en wettelijke belemmeringen weg voor de productie van betaalbaar kweekvlees. Het is daarmee een potentiële gamechanger voor de productie van duurzaam en ethisch verantwoord vlees zonder de milieubelasting van de traditionele veehouderij.

Met een missie om de toekomst van duurzame voeding te hervormen, hebben de onderzoekers van HUJI en hun collega's van Believer Meats een natuurlijk pad ontdekt om koeiencellen te immortaliseren, wat een belangrijke stap is in de richting van betaalbaar, gekweekt rundvlees . De studie, onder leiding van prof. Yaakov Nahmias van het Grass Center for Bioengineering aan de Hebreeuwse Universiteit, is zojuist gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Nature Food onder de titel "Spontaneous immortalization of bovine fibroblasts following long-term expansion offers a non-transformed cell source for cultivated beef."

De onderzoekers ontdekten dat rundercellen zichzelf spontaan en onbeperkt kunnen vernieuwen zonder genetische modificatie. Hoewel een vergelijkbare zelfvernieuwing eerder al werd bereikt in kippencellen, betwist deze studie de lang gekoesterde aanname dat dergelijke processen niet mogelijk waren bij grote zoogdieren zoals koeien vanwege hun natuurlijke weerstand tegen cellulaire transformatie. Deze bevindingen ontmantelen een van de meest hardnekkige knelpunten in de productie van kweekvlees en maken de weg vrij voor een veilige, schaalbare productie van gekweekt rundvlees en lamsvlees.

"Dit werk voegt waardevolle nieuwe inzichten toe aan de snelgroeiende kennisbasis die de ontwikkeling van kweekvlees ondersteunt. Pogingen tot spontane immortalisatie mislukken vaak omdat onderzoekers het proces staken wanneer de celgroei vertraagt. Deze studie, die voor het eerst aantoont dat rundercellen spontaan kunnen worden geïmmortaliseerd, markeert een belangrijke stap voorwaarts", aldus Nahmias, die in 2018 Believer Meats oprichtte.

"Door de reeks gebeurtenissen tijdens de ontwikkeling van cellijnen te beschrijven, biedt het een stappenplan voor niet-genetisch gemodificeerde benaderingen die kunnen worden gebruikt voor de commerciële productie van kweekvlees voor alle diersoorten die in de voedselproductie worden gebruikt."

Kweekvlees wordt rechtstreeks uit dierlijke cellen gekweekt in een gecontroleerde omgeving. Dit kan sommige mensen afschrikken, maar het is een veilige en gevestigde technologie die al meer dan 100 jaar in ontwikkeling is en is verfijnd door bio-ingenieurs en voedingswetenschappers van wereldklasse, vertelde Nahmias.

Het is vrij van antibiotica, kunstmatige conserveermiddelen en kunstmatige kleurstoffen. Het voedingsprofiel is vergelijkbaar met het vlees dat je tot nu toe hebt gegeten. Het vereist veel minder land en water dan vlees uit de conventionele veehouderij, terwijl het een fractie van de broeikasgassen produceert. Het ziet eruit, ruikt, smaakt, kookt en sist net als het vlees dat je kent en waar je van houdt. Sterker nog, de zintuiglijke ervaring is zelfs beter dan bij conventioneel vlees, omdat het een ideale consistentie heeft, waardoor je nooit kraakbeenachtige stukjes zult tegenkomen.

In traditionele celbiologie stoppen dierlijke cellen na een bepaald aantal generaties met delen en komen ze in een toestand terecht die senescentie wordt genoemd. Tot nu toe konden rundercellen alleen worden aangezet om deze limiet te omzeilen door genen uit te schakelen die betrokken zijn bij de regulatie van de celcyclus, wat tot zorgen leidde over regelgeving en veiligheid.

Maanden werden jaren, en volharding maakte plaats voor zekerheid. Toen, na meer dan 400 dagen stilte, verschenen er plotseling kolonies – een waar eureka-moment dat alles wat we dachten te weten over rundercellen op zijn kop zette, herinnerde Nahmias zich.

"Een paar jaar geleden hebben we aangetoond dat kippencellen zich zonder dergelijke ingrepen kunnen immortaliseren, maar de consensus in het veld was dat rundercellen dat niet konden," vervolgde hij. "Wat relatief snel werkte bij kippen, werd een uitputtende zoektocht bij rundercellen. We moesten rundercellen meer dan 18 maanden continu kweken voordat de eerste zichzelf vernieuwende kolonies ontstonden."

Believer Meats, waarvan Gustavo Burger (toegegeven, hij krijgt humor vanwege zijn naam) CEO is, heeft de bouw van een grote, moderne fabriek in North Carolina afgerond, die medio volgend jaar zijn deuren kan openen. Het bedrijf heeft al toestemming gekregen van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) om gecultiveerde kipfilets te produceren, gevolgd door gecultiveerd rundvlees.

"Vergeleken met de veehouderij zal de rundvleesproductie slechts 2% van het land en 17% van het water verbruiken, volgens sommige schattingen. Ik denk niet dat koeien van de aardbodem zullen verdwijnen, aangezien de vraag naar vlees naar verwachting de komende 20 jaar met 50% zal stijgen, en we hebben niet genoeg land of water om aan deze snel stijgende vraag naar eiwitten te voldoen. We hebben een efficiëntere methode nodig om eiwitten te produceren die mensen graag willen eten," zei Nahmias. "De opwarming van de aarde – of je nu gelooft dat die door de mens of door de natuur is veroorzaakt – zorgt ervoor dat er voor elke graad dat de temperatuur stijgt 20% minder drinkwater verloren gaat."

Wat betreft kasjroet (koosjer) is er geen probleem, omdat het gekweekte rundvlees gemaakt is van huidcellen van een koosjer geslachte koe. Wat betreft de vraag of het product door praktiserende joden als geschikt voor consumptie met zuivelproducten zal worden beschouwd, merkte hij op dat er meningsverschillen bestaan ​​tussen de verschillende rabbijnse autoriteiten, van wie sommigen bang zijn om het als pareve goed te keuren.

"Dit werk voegt waardevolle nieuwe inzichten toe aan de snelgroeiende kennisbasis die de ontwikkeling van kweekvlees ondersteunt. Door de reeks gebeurtenissen tijdens de ontwikkeling van cellijnen te beschrijven, biedt het een stappenplan voor niet-genetisch gemodificeerde benaderingen die kunnen worden gebruikt voor de commerciële productie van kweekvlees voor alle diersoorten die in de voedselproductie worden gebruikt ", concludeerde de HUJI-onderzoeker.