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La carne de laboratorio, in vitro, surge de los principios de medicina regenerativa aplicada para regenerar tejidos en pacientes con problemas degenerativos y otras patologías.
Estos descubrimientos han llevado a diferentes investigadores a pensar qué si se podían regenerar los tejidos en medicina humana porque no, aplicar un proceso similar con el tejido muscular de animales de abasto para crear carne in vitro.
Los científicos argumentan que serán muchos los beneficios y lo presentan como una nueva tecnología que va revolucionar nuestro entorno y nuestra mesa.
Cuando se realiza una búsqueda de información sobre esta tecnología, se presenta como la solución para acabar con el sufrimiento animal, mejorar el medio ambiente, alimentos más seguros y baratos que la carne tal y como la conocemos hoy.
Analizando la información disponible que en la mayoría de los casos es muy limitada, debido a la protección de sus avances científicos, surgen preguntas y dudas sobre la viabilidad de estas tecnologías con respecto a su producción, seguridad alimentaria, impacto medio ambiental y etiquetado entre otros.
Escalado industrial de la carne de laboratorio
Hasta hoy, la mayor parte de la ingeniería de tejidos ha sucedido en el campo de la medicina, lo que significa que los procesos e instalaciones de producción existentes no son totalmente adecuados para la producción de carne cultivada. Cualquier plan inicial para comercializar carne a base de células tiene que resolver dos problemas principales desde el principio:
- Cómo alimentar las células
- Cómo cultivarlas en grandes cantidades
Un ejemplo de ello es que para hacer su singular hamburguesa, Post usó la mayor parte del área de su laboratorio, apilando bandejas de cultivo de células en torres.
La diferencia entre los bioprocesos establecidos y el bioprocesamiento de carne cultivada, se fundamenta en la complejidad del entorno tanto para la proliferación como para la diferenciación de las células musculares.
La cuestión es que, para producir 1 kg de proteína a partir de células musculares, necesitaríamos un biorreactor de tanque del orden de 5000 litros, aunque, no está probado para el cultivo de carne, por lo que las principales limitaciones en los sistemas de aumento de escala parecen ser los costes de producción y la falta de disponibilidad comercial de biorreactores para el cultivo de carne.
Medios de cultivo eficientes
Para producir grandes cantidades de carne cultivada, los científicos primero tienen que averiguar cómo alimentar a las células de manera eficiente ya que estás requieren de medios de cultivo complejos que contienen azúcares, sales, tampones de pH, aminoácidos, micronutrientes y proteínas del factor de crecimiento.
La industria de la carne in vitro, está analizando detenidamente las recetas de medio de crecimiento porque es probable que el 80% del costo del producto final se deba al medio de cultivo.
De los ingredientes implicados, las proteínas del factor de crecimiento son las más difíciles y costosas de obtener. Estas proteínas, son esenciales para la proliferación y diferenciación celular.
La mayoría de los medios de cultivo celular que se han utilizado para la producción de carne cultivada contienen suero fetal bovino, lo cual si pensamos en una carne que no proviene de animales sacrificados, este nutriente esencial no sería adecuado para poder decir que esta carne no proviene de animales sacrificados. Se tendrán que buscar nutrientes alternativos además, con la desventaja de que el crecimiento a menudo es más lento en medios sin suero.
Otra dificultad, según el ingeniero de tejidos en la empresa Finless Foods, Torin Yeager, es que las proteínas del factor de crecimiento no están fácilmente disponibles para los científicos o las empresas que desean mezclar barriles de medio en lugar de litros. Obtenerlos será “un desafío de diseño interesante”, concuerda Jess Krieger, investigadora de la Universidad Estatal de Kent que estudia ingeniería de tejidos de carne.
Lo que complica aún más las cosas es la falta de un medio de crecimiento universal para toda la carne. Empresas como Finless Foods están trabajando en un medio para alimentar las células de pescado que conformarán sus productos de atún rojo.
Las células de diferentes especies, e incluso diferentes tipos de células dentro de la misma especie, tienen diferentes necesidades de nutrientes y requieren diversas moléculas para prosperar, dice Yeager. Si bien algunos componentes pueden ser generales para todas las especies de células animales, hasta la mitad de la receta puede ser diferente.
Por otro lado, las empresas también deben elegir una línea celular, que inicialmente procederá de una biopsia animal. La elección se basará en células que se multipliquen rápidamente y tengan un rendimiento predecible, dice la científica sénior de GFI, Liz Specht.
Seguridad alimentaria de la carne cultivada
Con respecto a la inocuidad de este nuevo alimento, se deberán considerar todos los aspectos del proceso:
Obtención de células
El primer paso para producir un producto alimenticio seguro es comenzar con ingredientes seguros. En el sector de la carne tradicional, las BPM en el sector primario son algo que observamos. En la carne cultivada, es la fuente de las células, lo que tenemos que vigilar de cerca. Van Eelen (2007) lo describe como:
‘Estas células iniciales se pueden obtener de animales donantes especialmente seleccionados’.
Los animales donantes se mantienen en condiciones ambientales muy estrictas, es decir, en cuarentena, en salas limpias y con condiciones óptimas de alimentación, etc. Las medidas higiénicas deben parecerse a las de un entorno de laboratorio en lugar de un entorno de granja, con los animales donantes en la categoría de animales libres de patógenos específicos. Deben proporcionarse protocolos para criar y mantener a estos animales libres de enfermedades, y deben analizarse periódicamente para detectar enfermedades transmisibles.
Técnica de muestreo
Todas las publicaciones coinciden en que las muestras deben tomarse con técnicas asépticas (Vein, 2004), pero estas técnicas rara vez se describen. Por supuesto, depende de qué tejido se use para recolectar células madre, pero la recolección debe realizarse por medio de procedimientos quirúrgicos para evitar cualquier contaminación, ya que es mucho más difícil eliminar la contaminación que prevenirla.
Se describen varios procedimientos para manejar la muestra después de haberla tomado, como enjuagar la muestra en solución de etanol (Benjaminson et al., 2000) o suspenderla en una solución que contiene una combinación de antibióticos (Verbruggen et al., 2017). Entonces si para mantener las muestras libres de contaminación se utilizan antibióticos, la pregunta que nos hacemos es:
¿si estos llegan posteriormente al producto final?
Los antibióticos nunca deben usarse para ocultar otros errores cometidos como una biopsia no estéril.
Problemas con los componentes del medio de cultivo
Algunos puntos de vista futuristas sobre la carne cultivada proponen que la carne cultivada podría ser más saludable que la carne natural, ya que tendremos la posibilidad de influir en la composición de la carne. Por otro lado, el resultado de los cambios en el medio para cualquier objetivo debe ser monitoreado de cerca ya que la metabolización por las células, se podrían producir moléculas peligrosas.
Todos los componentes de los medios de cultivo deben ser seguros para comer, ya que podrían permanecer en el producto final, además se han detectado algunos problemas relacionados con los componentes del medio de cultivo:
Suero fetal bovino:
Con el uso de este suero surgen algunas dificultades técnicas, como:
Una alta variabilidad de la calidad del lote (Farzaneh et al., 2017).
El suero también puede contener virus de la contaminación intrauterina del feto, como el BVDV.
La presencia de estos virus puede interferir con el crecimiento del cultivo celular y /o ser un problema con respecto a la seguridad alimentaria (Wessman y Levings, 1999).
Antibióticos:
En diferentes publicaciones se ha utilizado antibióticos de amplio espectro (Freshney, 2016). Si el uso de antibióticos en los medios celulares para la producción de carne in vitro, se convierte en la norma, podrían surgir varios problemas:
Por una parte esto podría aumentar la resistencia a los antibióticos, y ya es un gran problema (Ventola, 2015).
El hecho de que los residuos de antibióticos puedan permanecer en la carne produciría exactamente los mismos problemas que en la carne de producción estándar.
En resumen, los antibióticos no deberían estar presentes en los medios de cultivo, pero ¿será posible cultivar carne sin ellos?.
Algunos investigadores, han visto que no usar antibióticos crea una pérdida de lotes si hay contaminación presente. Es difícil decir el porcentaje de lotes afectados, pero por ejemplo en el experimento realizado por Benjaminson et al. (2002), 8% de los cultivos (48 en total) estaban contaminados y tuvieron que ser descartados, por lo que la pérdida de lotes disminuye la eficiencia y al final crea más desperdicio de recursos, lo que aumenta la huella ecológica de la carne cultivada.
La carne cultivada & el medio ambiente
La reducción en la producción de gases de efecto invernadero (GEI) se ha propuesto como una de las mayores ventajas potenciales de la carne cultivada sobre los sistemas convencionales de producción ganadera.
En un trabajo publicado recientemente en el journal Frontiers in Sustainable Food Systems (Febrero 2019), se comparó los gases de efecto invernadero (GEI), de la producción de carne de ganado vacuno con la carne cultivada.
La conclusión preliminar de este estudio fue, que los sistemas de ganado están asociados con la producción de CO2 y Óxido Nitroso, incluidas las emisiones significativas de CH4, mientras que las emisiones de carne cultivada son casi completamente CO2 de la generación de energía.
Bajo un consumo global alto y continuo, la carne cultivada produce menos calentamiento inicialmente que el ganado, pero esta brecha se reduce a largo plazo y, en algunos casos, la producción de ganado causa mucho menos calentamiento, ya que las emisiones de CH4 no se acumulan, a diferencia del CO2, concluyéndose que la carne cultivada no es climáticamente superior a la producción de carne de ganado vacuno.
Problemas relacionados con el etiquetado
El Reglamento (UE) 2015/2283, sobre nuevos alimentos establece que cuando se agregan nuevos alimentos a la lista de la UE de nuevos alimentos autorizados, puede haber requisitos con respecto al etiquetado, a fin de informar plenamente al consumidor, por ejemplo, describiendo el alimento o su composición.
En cualquier caso, el Reglamento de la UE sobre información alimentaria para los consumidores (también conocido como “el Reglamento FIC”) se aplicará a la carne in vitro una vez que esté autorizado, pero su aplicación puede resultar difícil.
Por ejemplo, existe la obligación de indicar en la etiqueta la denominación de un alimento, pero hay problemas sin resolver con respecto a la denominación de carne in vitro, dado que este alimento aún no está en el mercado, tampoco hay un nombre legal ni un nombre habitual. Muchos nombres ya coexisten (carne in vitro, carne cultivada, carne limpia, carne de laboratorio, etc.), y la elección del nombre es bastante delicada.
Por otro lado, la carne de laboratorio, no cumple con la definición europea actual de “carne”. De acuerdo con el Reglamento FIC, la definición de carne, para fines de etiquetado, es: “músculos esqueléticos de especies de mamíferos y aves reconocidas como aptas para el consumo humano con tejido natural incluido o adherente (…)”.
La carne in vitro no consiste en “músculos esqueléticos”, ni en tejidos ‘naturalmente’ incluidos o adherentes, por lo que significaría que el término ‘carne’ no podría usarse en el estado actual de la legislación de la UE. Para la UE, probablemente solo la presentación de una nueva solicitud de alimentos a la EFSA podría iniciar un proceso hacia un marco regulatorio.
Conclusiones
Según la información disponible, la carne cultivada presenta numerosas ventajas, sin embargo, aparte de los grandes desafíos encontrados en el proceso de producción, todavía existen muchos desafíos con los que también nos enfrentamos en nuestra producción actual de carne. Se deberán hacer los compromisos necesarios por las siguientes razones:
Con los procesos actuales a gran escala, el reto será alcanzar precios a los de la producción de carne natural.
No está claro qué células son las mejores para la producción de carne cultivada, además, la fuente de estas células aún no está clara. ¿Se necesitarán siempre animales de laboratorio como puntos de suministro? ¿Cuán “inocente” será la recolección de células?. Está claro que los animales seguirán involucrados.
El medio de cultivo ideal a menudo se discute en artículos, sin suero, sin antibióticos y sin hormonas añadidas, pero no está claro, cómo lograr estos objetivos y la mayoría de los experimentos descritos todavía usan antibióticos y suero.
Desde el punto de vista de seguridad alimentaria, pueden surgir riesgos durante su producción por lo que se tendrán que implantar controles, además, puede que surjan riesgos nuevos para el consumidor.
Uno de los principales argumentos utilizados para promover la carne cultivada es el menor impacto en el medio ambiente. Pero como hemos visto a la larga puede suponer una mayor acumulación de CO2 y por lo tanto no tener ninguna ventaja medioambiental. Se necesitarán más estudios cuando estos productos lleguen al mercado.
La carne de laboratorio, no cumple con la definición europea actual de “carne”, lo que significaría que el término ‘carne’ no podría etiquetarse como tal y se prevén dificultades a la hora de aplicar el Reglamento de la UE sobre información alimentaria para los consumidores.
