Não é apenas para comer: carne de laboratório pode ajudar na medicina
A carne cultivada em laboratório levanta debates acalorados. Os defensores veem benefícios para o clima e o bem-estar animal. Os oponentes se preocupam com um alimento "Frankenstein" que consideram arriscado e antinatural. Seja qual for a sua opinião, a tecnologia que sustenta a carne cultivada está avançando rapidamente para criar grandes pedaços de tecido muscular.
O fato de a carne artificial começar como um tecido vivo significa que, à medida que ela se torna maior e melhor, as tecnologias envolvidas podem ter um enorme impacto na pesquisa médica.
A carne cultivada em laboratório é um tipo de tecido projetado. Seu objetivo é replicar a carne desenvolvida por um animal dividindo um pequeno número de células animais para criar músculos. A carne é composta principalmente de células musculares (miócitos), além de uma mistura de células de gordura (adipócitos) e células que adicionam estrutura por meio de materiais como o colágeno (conhecidos como fibroblastos).
Os arranjos e as proporções dessas células dão à carne seu sabor e textura gerais. Chamamos a carne cultivada em um biorreator de "carne cultivada". Outros termos comuns são "carne cultivada", "carne cultivada em laboratório" e "carne artificial", e o processo de produção também é chamado de "agricultura celular".
A carne artificial é carne de verdade cultivada em biorreatores em vez de animais (é muito diferente de produtos à base de plantas, como hambúrgueres de soja). Algumas empresas também estão tentando cultivar outros tecidos animais, como fígado para substituir o foie gras. Os principais benefícios da carne cultivada incluem evitar o abate de animais e reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
As tecnologias para a produção de carne cultivada foram originalmente projetadas para o cultivo de tecidos artificiais para aplicações como transplante de órgãos, medicina regenerativa e testes farmacêuticos.
Um dia, os tecidos projetados poderão ser usados para nos dar novos fígados, ajudar a reconstruir tecidos danificados em acidentes e tratamentos personalizados para cânceres.
Desafios compartilhados
Assim como os músculos, outros tecidos do corpo, como os órgãos, contêm células e elementos como o colágeno, que lhes dão estrutura.
As células dos tecidos são cuidadosamente organizadas de acordo com sua função. Por exemplo, no músculo, as células estão todas alinhadas para que se contraiam na mesma direção durante o movimento.
Uma grande diferença entre os tecidos cultivados para carne e os cultivados para aplicações médicas é essa funcionalidade do tecido. A carne cultivada não precisa ser capaz de se contrair como um músculo e, uma vez cultivada, não precisa ser mantida viva. Enquanto isso, o tecido projetado para aplicações médicas precisa funcionar exatamente como sua contraparte no corpo.
Apesar disso, algumas das lições aprendidas com o desenvolvimento da carne cultivada podem ser aplicadas à medicina regenerativa. Os fibroblastos, as células da "estrutura", são importantes durante a cicatrização de feridas. As técnicas para cultivar músculos e fígado poderiam ser modificadas para cultivar tecidos funcionais.
Um desafio de projeto compartilhado ao cultivar carne artificial e a engenharia de tecidos é controlar a organização do tecido, o que é essencial para cultivar grandes cortes de carne, como bifes, mas também para substituir tecidos e órgãos do corpo. As possibilidades incluem manter o tecido sob tensão usando amarras, adicionar andaimes e usar impressão 3D.
O processo de projetar maneiras de controlar o desenvolvimento de um tecido pode levar meses ou anos de tentativas e erros cuidadosos. Simulações computadorizadas recentes de crescimento de tecidos, inclusive as realizadas por mim e por colegas, podem ajudar na difícil tarefa de controlar a organização celular para melhorar aspectos como textura e eficiência de produção.
O desenvolvimento desse controle pode ajudar a projetar tecidos corporais usados em testes farmacêuticos iniciais, o que poderia melhorar as taxas de sucesso em ensaios clínicos e, ao mesmo tempo, reduzir os testes em animais. Isso seria melhor para os participantes do estudo e poderia ajudar a reduzir os custos de desenvolvimento de medicamentos.
Outro grande problema não resolvido tanto para a carne cultivada quanto para a medicina regenerativa é como suprir tecidos maiores à medida que crescem. Os tecidos menores podem obter o oxigênio de que necessitam da atmosfera ou crescer em um banho de nutrientes. Os bifes são grandes demais para isso e precisariam ser mantidos vivos com vasos semelhantes às artérias para fornecer oxigênio e nutrientes.
Os vasos sanguíneos naturais formam redes ramificadas para suprir o tecido. Técnicas computacionais podem prever esse estilo de rede e a bioimpressão 3D poderia ser usada para criar vasos semelhantes. As lições aprendidas com o desenvolvimento de redes de vasos em bifes poderiam ser aplicadas diretamente a tecidos para medicina regenerativa (e vice-versa).
Espero que a pressão pelo consumo de carne cultivada barata diminua o preço de tecnologias atualmente caras, como a bioimpressão 3D e os biorreatores. Em última análise, isso beneficiará as aplicações médicas.
Em breve num supermercado perto de você
À medida que esses problemas forem resolvidos, a carne cultivada se tornará amplamente disponível e mais parecida com a carne de criação de animais. Como a carne cultivada acabará sendo indistinguível da carne de animais, não há razão para acreditar que uma seja mais ou menos saudável que a outra. Atualmente, muitos produtos estão passando por processos regulatórios.
Até o momento, alguns países aprovaram produtos de carne cultivada para consumo humano, e os pedidos de aprovação estão sendo apresentados em todo o mundo. Os órgãos reguladores do Reino Unido recentemente anunciaram um cronograma de dois anos para aprovar (ou não) a carne cultivada para consumo humano. A carne cultivada em laboratório já está aprovada para consumo por cães.
Em geral, há conexões importantes entre a carne cultivada e as aplicações de tecidos cultivados na medicina. Ambas as aplicações têm desafios semelhantes, e as tecnologias desenvolvidas para um campo podem impulsionar o outro.
Ambos os campos podem beneficiar o bem-estar animal, eliminando a necessidade de abate de animais e reduzindo a necessidade de testes em animais.
Espero que a carne cultivada chegue a um supermercado perto de você nos próximos anos. Quer você queira comprá-la ou não, pense em como a tecnologia usada para criá-la pode ser um passo em direção a melhores medicamentos e órgãos cultivados em laboratório para transplante.
James Hague, Senior Lecturer (in Theoretical Condensed Matter Physics and Biophysics), The Open University
This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.
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