Stai cercando di avviare la prossima attività multimilionaria? Allora lascia che ti presenti le proteine che stimolano la crescita cellulare. Attualmente costano diversi milioni libbre per grammo, rendendoli più costosi dei diamanti. Se vogliamo realizzare la visione, un tempo distopica, ma sempre più realizzabile, della carne “coltivata in laboratorio”, avremo bisogno di più di un paio di grammi per produrre abbastanza filetto mignon per nutrire le masse.
“Diversi milioni libbre per grammo, rendendoli più costosi dei diamanti”
La cosiddetta carne “coltivata” o “coltivata in laboratorio” è stata inizialmente proposta come cibo per gli astronauti, ma da allora si è trasformata da fantasia fantascientifica in fonte di speranza per un futuro più sostenibile e attento al benessere degli animali.
L’agricoltura animale industriale si trova all’intersezione di alcune delle questioni più urgenti che l’umanità deve affrontare oggi: il cambiamento climatico, le pandemie zoonotiche, la resistenza agli antibiotici, la perdita di biodiversità e il benessere degli animali. Sebbene il vegetarianesimo e il veganismo stiano diventando sempre più diffusi, la domanda globale di carne continua ad aumentare. Ma forse uno dei modi migliori per provocare un cambiamento epocale nel comportamento dei consumatori potrebbe essere attraverso la fornitura di alternative migliori.
La carne coltivata è prodotta da cellule animali coltivate in un bioreattore e mira ad avere la stessa composizione della carne convenzionale, quindi è indistinguibile nel gusto e nel profilo nutrizionale. Il processo inizia con l’animale, ma invece di macellarlo, viene prelevata una semplice biopsia (campione di cellule). Quindi queste cellule vengono coltivate in grandi vasche, chiamate bioreattori, aumentando la massa cellulare in volume e densità per produrre un pezzo di carne.
Perché allevare le creature complesse e senzienti che chiamiamo bestiame – con ossa, zoccoli e stomaci che eruttano metano – quando alla fine siamo interessati solo a goderci una bistecca medio-rara? Coltivare la carne in laboratorio elimina questo spreco, aggirando il compito eticamente e ambientalmente controverso di far crescere un corpo intero e sostenere una coscienza.
I bovini mangiano 25 calorie per ogni caloria di proteine commestibili che producono. Questa enorme inefficienza spiega perché l’allevamento animale utilizza il 77% dei terreni agricoli ma fornisce solo il 33% del nostro approvvigionamento proteico a livello globale. Guida il cambiamento climatico, essendo responsabile di quasi il 15% di tutte le emissioni di gas serra. Inoltre, la maggior parte degli antibiotici nel mondo (il 73% nel 2017) viene somministrata agli animali da allevamento per mantenerli in vita in condizioni difficili dove le malattie si diffondono facilmente, contribuendo alla crescente minaccia della resistenza agli antibiotici.
La necessità di cambiare il nostro sistema alimentare è forte e i potenziali benefici della carne coltivata sono considerevoli. Tuttavia, ci sono grossi ostacoli tecnici da superare. Uno di questi è il costo della zuppa di nutrienti in cui crescono le cellule in coltura: se nutrissimo loro con fattori di crescita al prezzo di diamanti, chi sarebbe disposto a pagare 50 sterline per un hamburger?
È qui che l’arte degli “origami proteici” può essere utilizzata per superare alcuni di questi ostacoli e aiutarci a sostenere il nostro sistema alimentare nel futuro.
Le proteine stesse sono costituite da elementi più piccoli: gli amminoacidi. Ce ne sono 20 e, come un alfabeto, possono essere organizzati in innumerevoli modi diversi per creare il “nome” unico di una proteina. Una tipica proteina contiene oltre 300 di queste “lettere” disposte in a supercalifragilisticexpialidocioussequenza in stile.
A seconda del suo “nome”, la proteina si piega in una certa forma, creando una struttura 3D. È come un origami che trasforma un foglio di carta piatto e quadrato su cui è scritto il nome della proteina in una scultura proteica finita. Questa analogia non è solo un’idea fantasiosa; è una realtà quotidiana nel lavoro di laboratorio, dove la comprensione di questo “origami proteico” può aprire la strada per rendere più conveniente un hamburger di carne coltivata.
La proteina FGF2 (fattore di crescita dei fibroblasti 2) è uno dei fattori di crescita da un milione di libbre necessari per coltivare la carne in laboratorio. Ma, a differenza di un diamante di lunga durata, l’FGF2 è intrinsecamente instabile e si degrada entro sette ore. In altre parole, l’origami FGF2 è ciò che potremmo definire fragile.
“Gli origami proteici possono aprire la strada per rendere più accessibili gli hamburger di carne coltivata”
Varie startup hanno deciso di cambiare questa situazione, poiché l’FGF2 a vita più lunga aumenterebbe la durata della zuppa nutriente necessaria per far crescere abbastanza cellule per produrre una bistecca coltivata in laboratorio. Il calcolo è semplice: più FGF2 dura, meno ne serve, quindi minore è il costo.
Un team guidato da Pavel Dvorak ha studiato l’origami FGF2 piegato e ha identificato parti che sembravano particolarmente instabili. Hanno quindi scambiato alcune lettere del “nome” della proteina che corrispondono alle parti fragili, nel tentativo di creare una struttura 3D meno traballante. In sostanza, hanno messo un po’ di “colla” nella struttura per rendere l’origami più robusto.
Il risultato è stata la nascita di FGF2-3, una versione migliorata di FGF2 con il potere di aumentare stabilità e longevità. Ha una durata notevolmente aumentata di oltre sette giorni e stimola la crescita cellulare molto più a lungo rispetto al suo predecessore. Invece di aggiungere ogni giorno una nuova miscela di crescita per le cellule di carne coltivate, ora puoi farlo solo una volta alla settimana. Pertanto, la scoperta di FGF2-3 ci ha avvicinato all’obiettivo di rendere la carne coltivata un alimento a costi competitivi sugli scaffali dei supermercati.
Naturalmente, la storia di successo dell’FGF2 rappresenta solo un passo, e la tecnologia alla base della carne coltivata ha ancora molta strada da fare. Saranno necessari molti più origami proteici per aiutarci a porre fine una volta per tutte all’allevamento industriale di animali. Il passaggio a un sistema alimentare sicuro, sostenibile ed equo può essere l’eredità della nostra generazione, ma è necessaria un’immensa collaborazione: scienziati, consumatori, agricoltori e politici devono mostrare un impegno collettivo per forgiare il cambiamento, per sempre.
