Se pueden cultivar en el laboratorio trozos de pollo del tamaño de un bocado con la textura de la carne entera
Un biorreactor que imita un sistema circulatorio puede suministrar nutrientes y oxígeno a tejido artificial, lo que permite producir más de 10 gramos de músculo de pollo para aplicaciones de carne cultivada. Estos resultados se publican en la revista Trends in Biotechnology de Cell Press el 16 de abril.
Pollo producido con HFB de fibra 1125
Shoji Takeuchi, The University of Tokyo
"Nuestro estudio presenta una estrategia escalable y descendente para producir carne cultivada entera utilizando un biorreactor de fibra hueca perfusible", afirma el autor principal, Shoji Takeuchi, de la Universidad de Tokio. "Este sistema permite la distribución celular, la alineación, la contractilidad y la mejora de las propiedades relacionadas con la alimentación. Ofrece una alternativa práctica a los métodos de base vascular y puede repercutir no sólo en la producción de alimentos, sino también en la medicina regenerativa, el ensayo de fármacos y la robótica biohíbrida."
Un obstáculo importante para la reconstrucción de tejidos a gran escala es la creación de redes vasculares bien distribuidas, ya que la difusión por sí sola no puede sostener las células a través de distancias considerables. El grosor de los tejidos sin un sistema circulatorio integrado se ha limitado generalmente a menos de 1 mm, lo que dificulta la producción de tejidos a escala centimétrica o mayor con células densamente empaquetadas.
"Estamos utilizando fibras huecas semipermeables que imitan a los vasos sanguíneos en su capacidad de aportar nutrientes a los tejidos", explica Takeuchi. "Estas fibras ya se utilizan habitualmente en filtros de agua domésticos y en máquinas de diálisis para pacientes con enfermedades renales. Es emocionante descubrir que estas diminutas fibras también pueden ayudar eficazmente a crear tejidos artificiales y, posiblemente, órganos completos en el futuro."
Los autores demostraron la biofabricación de tejidos de músculo esquelético de pollo a escala centimétrica utilizando un biorreactor de fibra hueca (HFB) formado por una matriz de 50 fibras huecas. Además, implementaron un sistema de ensamblaje asistido por robot para la fabricación de un HFB de 1.125 fibras y produjeron carne de pollo entera de más de 10 g utilizando células de fibroblastos de pollo, que forman el tejido conectivo.
"La carne cultivada es una alternativa ética y sostenible a la carne convencional", afirma Takeuchi. "Sin embargo, sigue siendo difícil reproducir la textura y el sabor de la carne entera. Nuestra tecnología permite producir carne estructurada con mejor textura y sabor, lo que podría acelerar su viabilidad comercial". Más allá de la alimentación, esta plataforma también puede influir en la medicina regenerativa y la robótica blanda."
Según Takeuchi, otros retos de la investigación futura son determinar los efectos a largo plazo de la perfusión en la calidad del tejido, adaptar la tecnología a la fabricación de órganos y la robótica biohíbrida, y seguir mejorando las propiedades mecánicas y la integridad estructural del tejido para imitar mejor las características del tejido muscular natural.
"Hemos superado el reto de conseguir la perfusión en tejidos gruesos disponiendo las fibras huecas con precisión a microescala", explica Takeuchi. "Los retos pendientes son mejorar la administración de oxígeno en tejidos más grandes, automatizar la retirada de las fibras y realizar la transición a materiales seguros para los alimentos. Las soluciones pueden incluir el uso de portadores artificiales de oxígeno que imiten los glóbulos rojos, mecanismos de extracción de haces que eliminen eficazmente las fibras en una sola operación y fibras huecas comestibles o reciclables."
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