A szövetek örök élete, avagy a Napnál is nagyobb csirke

1912. január 17.-én Dr. Alexis Carrel, Nobel díjas francia fiziológus egy kis darabka csirkeembrió szívet helyezett egy vérplazmából és vízből készített tápanyagoldatba, majd betette egy harminckilenc fok hőmérsékletű inkubátorba. Két nappal később a szívdarabka sejtjei osztódásnak indultak, egy második szövettenyészet létrejöttét eredményezve. A petricsészében élő csirkeszív pedig dobogott. A sejtjei ugyanúgy pulzáltak, mint az eredetinek. Három hónappal a kísérlet kezdete után Carrel az esetről beszámoló tanulmányában, melynek a Szövetek állandó életéről az organizmuson kívül címet adta, a fiziológus azt jósolta: a tenyésztett szövetek akár örökké is élhetnek a laboratóriumban, megfelelő gondoskodás mellett. Később Albert Ebelingre bízta a csirkeszív felügyeletet, a szövetek pedig pulzáltak és éltek és nőttek folyamatosan.

A kísérlet hamarosan nagy nemzetközi figyelmet kapott és nem csak a tudósok körében. Ebeling egy 1922-es dokumentumban leírta, ha a tenyészetet teljes egészében megtartanák, a mennyisége még a Nap méreteit is felülmúlná, a The World riportere pedig érzékletes cikkben számolt be róla, hogyan kell elképzelni a hatalmas állatot: olyan lehet “mint a kakas, mely egyetlen lépéssel átkel az Atlanti óceánon”, olyan szörnyűségesen óriási, hogy “ha ráülne erre a gömbre, melyet Világnak hívunk, úgy mutatna, mint egy szélkakas.” A szövettenyészet persze csak képzeletben öltött túlvilági méreteket, de az igaz, hogy a laboratóriumban mintegy harmincnégy évig, 1946-ig életben tartották a sejtvonalat, mérgező anyagok teszteléséhez használva (mint ahogy most is teszik az organoidokkal), ezzel a történelem során első ízben bizonyítva, hogy a sejtek természetes élethossza rendkívüli mértékben megnövelhető, vagyis a sejtöregedés elsősorban külső faktoroknak köszönhető.

Kiscsirke és társai

A híres kísérlet nem múlt el nyom nélkül, a laboratóriumokban megszaporodtak a vizsgálatok az örökéletű sejtek utáni kutatás témakörében, bár Leonard Hayflick 1961-ben arra a következtetésre jutott, hogy az emberi szövetek, a csirkével ellentétben még in vitro is halandóak. A tudományos-fantasztikus írók pedig regényekben örökítették meg az egész világnak kifogyhatatlan élelemforrást biztosító óriásbaromfi szörnyű képét.

Frederik Pohl 1952-es Space Merchants (Űrkereskedők) című regényében Chicken Little-ből, vagyis egy hatalmas csirkemell-tenyészetből leszeletelt húsdarabokkal látják el a világ élelmiszerboltjait. Chicken Little-t fél-rabszolgasorban tengődő emberek etetik a több emeletes algafarmokról leszüretelt és glükózzá alakított tápanyagokkal, csakúgy, mint a laboratóriumokban. De az ötlet, hogy élő állatok lemészárlása helyett valami civilizáltabb megoldást keressen az emberiség a hús iránti vágyainak kielégítésére nem csak a horrorisztikus Kiscsirke képében jelent meg. Maga Winston Churchill is így nyilatkozott 1931-ben, a Fifty Years Hence (Ötven év múlva) esszéjében:

“A hormonokról való nagyobb tudásunkkal[...] kontrolálhatjuk a növekedést. Elkerülhetjük azt az abszurditást, hogy egy teljes csirkét kelljen növesztenünk, csak hogy megegyük a mellét vagy a szárnyát, azáltal, hogy külön termesztjük a részeket egy megfelelő közvetítő segítségével.”

Bisztró-in-vitro

Churchillnek nem lett igaza az időpontot illetően, 1981-ben még nem állt készen a világ a tenyésztett húsra. 2000-ben Oron Catts és Ionat Zurr megalkották az első “félig-élő steaket”, ezúttal bárányembrióból, de ez még inkább művészi elgondolásnak készült. 2008-ban az akkor kilencven éves Frederik Pohl, Kiscsirke szellemi atyja úgy nyilatkozott: “Mikor Cyril és én megírtuk a könyvet, úgy gondoltuk, valóban meg fog történni a dolog.”

És ez volt az az év, mikor a folyamatok felgyorsultak.

A világ laboratóriumaiban már addig is folytak a kutatások, de újabb lökést adott a munkálatoknak a PETA (People for the Ethical Treatment of Animals) kezdeményezése, akik felajánlottak egymillió dollár nyereményt annak, aki a kifejleszti a kereskedelmi forgalomba hozható csirkementes csirkehúst 2012-ig. A vegetáriánusok és állatbarátok (valamint a sci-fi rajongók) lelkesedtek, a biológusok kevésbé. Margaret Mellon molekuláris biológus, a Union of Concerned Scientists tagja szerint bizonytalan technológiát alkalmazni emberek élelmiszerellátására, a legkevésbé sem jó ötlet. “Csak képzeljük el: van egy nagy létesítmény, amelyben tudósok szaladgálnak a tárolókban lévő sejttenyészeteket felügyelve, biztosítva az állandó hőmérsékletet és sterilitást. Honnan jön az energia? Ez rengeteg fosszilis energiahordozót igényel.” És nem a környezetvédelmi probléma volt az egyetlen akadály akkor még. Brian Ford, a Future of Foods szerzője szerint:

“A mikroszkóp alatt rengeteg porcos részt, zsíros részt, izmos részt látunk. A különböző sejttípusoknak a mozaikja változtatja a sejteket azzá, amit hús néven ismerünk - és ez a probléma, melyet eddig senki nem oldott meg.”

Azonban a hús-növesztésen dolgozó dél-karolinai biológus, Vladimir Mironov úgy gondolta, a laboratóriumi élelmiszertermelés az elkerülhetetlen jövő. “Ha olyan a látványa, mint egy izomnak, ha olyan az illata, mint egy izomnak, ha olyan az íze, mint egy izomnak, akkor az egy izom.” És 2013-ban valóban a tányérra került a nyilvánosság előtt az első laboratóriumban növesztett húspogácsa, amely úgy is nézett ki, mint egy húspogácsa, bár az íz és illat kritériumoknak nem sikerült megfelelnie. Mark Post, a Maastricht Egyetem professzora készítette, és Londonban mutatták be először, a kóstoló kritikusok azonban egyértelműen a szárazságát emelték ki a véleménynyilvánítás során. Nem véletlenül.

Ahhoz, hogy valóban az eredeti hús állagához hasonlítson az élmény, sokkal többféle sejttípusból kellet volna összeállítani a tenyészetet.

Hogy mégis ehető legyen a végeredmény, a kutatók céklalevet, karamellt, kenyérmorzsát és sáfrányt adtak az alaphoz. A burger pedig, a költséges készítési mód miatt 300.000 dollárt kóstált. Az évek folyamán az ár ugyan gyorsan csökkent, de a kereskedelmi forgalmazásig még mindig nem jutottak el a gyártók, pedig egyre több cég száll be a fejlesztésébe. Az első ehető burgert készítő Mosa Meat mellett többek között a Memphis Meats, az Aleph Farms, a Higher Steaks, a Meatable és a Future Meat Technologies is készíti a maga termékeit, bár az utóbbi elsősorban az alapanyagellátó szerepére pályázva a sejtvonalak létrehozására koncentrál, amelyből a tőlük rendelő gyártócégek meg tudnák alkotni a saját egyedi húsaikat.

De miért ilyen bonyolult a laboratóriumi hús elkészítése?

Igazából maga a folyamat egyáltalán nem bonyolult. A tehénből , csirkéből, rákból, vagy bármilyen más állatból származó sejtmintát egy tápanyagban gazdag folyadékba helyezik, majd a megfelelő hőmérsékleten tartott bioreaktorban nemsokára megkezdődik a sejtosztódás. Az őssejtek potenciálisan bármivé fejlődhetnek, ha a kutatók azt akarják, hogy izom legyen belőlük, abbahagyják a növesztő faktorok adagolását és a sejtek maguktól differenciálódnak. Ezután 99% víztartalmú gélbe helyezve megkezdődik az izomrostok kialakulása. Az önszervező sejtek először myotube formát vesznek fel, melyek nagy, kezdetleges rostok, majd lassan kialakul a végleges, sokezer rostból álló, rétegezett húsdarab.

A három legnagyobb probléma a szintetikus hús előállításával kapcsolatban a mennyiség, az íz és az állati alapanyagok szükségessége.

A Mosa Meat legnagyobb bioreaktorai huszonötezer literesek, amivel nagyjából tízezer ember egy évi ellátását lehetne fedezni, tizenkét hetente százezer hamburger előállításával. Ez még nem jelent akkora mennyiségét, hogy a világ teljes húsigényét kielégítse, bár nagy előrelépés a kezdeti petricsészés in vitro megoldásokhoz viszonyítva. Az íz kialakításának terén is értek el némi haladást, a száraz hamburger immár a múlté, a zsírsejtek hozzáadásával jóval ízletesebbe vált a termék. A kegyetlenség-mentesség, ami a mesterséges hús egyik nagy előnye és fő célja lenne a hagyományossal szemben, viszont még nem teljesen valósult meg. Ahhoz ugyanis, hogy a sejtek tápanyaghoz jussanak a szövettenyésztés során, a kutatók víz és tápanyagok mellett valódi vért használnak, amit vágóhidakról szereznek be. A Memphis Meats ugyan nemrég bejelentette, hogy megtalálták a módját a fetal bovine serum (FBS), magzati szarvasmarha szérum helyettesítésének, de a vér bonyolult összetételét reprodukálni mesterséges körülmények között nem egyszerű feladat, kérdés, hogy a szintetikus vér mennyire fog megfelelni a célnak.

Pedig a húshelyettesítők eljövetelét, a valódi Chicken Little megjelenését sokan várják, azt remélve, hogy megoldja végre az állattenyésztésből származó környezetszennyezés problémáját és pontot tesz az állatok ipari méretű elpusztításának végére.

A FAO adatai szerint az élőállat tartás évente 14,5 %-kal növeli az üvegházhatású gázok kibocsátásának mértékét, és a globálisan elérhető édesvíz készlet 23%-át emészti fel a farmok fenntartása. A holland Meatable idén nyárra ígéri az első laborban növesztett prototípus megjelentetését, a Mosa Meat 2022-re szeretné az európai piacon bevezetni a terméket. Ehhez azonban még zöld utat kell kapniuk az Európai Élelmiszerbiztonsági Hivataltól is, amely a hús tápanyagtartalmát fogja vizsgálni, ezzel kapcsolatban pedig még vannak bizonytalanságok, bár az biztos, hogy az antibiotikumokra nincs szükség a laboratóriumi “tehenek” tenyésztése esetében, valamint a nyers húsban megbúvó kórokozók, mint például az E.Coli baktérium jelenlétére sem kell számítani. A laboratóriumi burger végső sikere pedig a fogyasztókon fog múlni, azon, hogy mennyien lesznek hajlandóak áttérni a biológiáról a technológiára a gasztronómiát illetően. Egy 2019-es felmérés szerint a megkérdezett alanyok negatívabban reagáltak a szintetikus termék látványára mikor high-tech környezetben ábrázolták, de növelte az elfogadottságot, ha kihangsúlyozták: ez az étel is pont ugyanolyan, mint amilyet már régen megszoktunk.

(Fotó: Flickr/notionscapital)