אבן דרך נוספת בפיתוח בשר מתורבת באמצעות הדפסה: גידול רקמת שריר על פיגומים מן הצומח

מדובר בדיו ביולוגי המורכב משילוב של אלגינט מאצות ומחלבונים שבודדו מהצומח – סויה או אפונה. הוא מוזרק בתהליך ההדפסה ליצירת פיגומים מועשרי חלבון בגאומטריות שונות

הצלחה ביצירת סיבי שריר למאכל באמצעות הדפסה של פיגום ממקור צמחי – בכך עוסק מאמר חדש של פרופ’ שולמית לבנברג והדוקטורנטית איריס ינוביץ’ מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, בשיתוף חברת הבשר המתורבת אלף פארמס. במחקר המתואר במאמר שותפים גם ד”ר ידידיה זגורי, ד”ר עידן רדנסקי וד”ר נטע לבון.

במאמר שהתפרסם בכתב העת Biomaterials מציגות החוקרות תהליך של יצירת סיבי שריר, תוך צמצום השימוש בחומרים הלקוחים מן החי. להערכתן, מעבר להישג המדעי-הנדסי, ייתכן שטכנולוגיה זו תאפשר בעתיד ייצור מהיר של בשר מתורבת בקנה מידה רחב.

פיתוח בשר מתורבת הוא אתגר משמעותי בעידן זה מכמה סיבות ובהן הצורך הגובר במוצרי בשר כתוצאה מגידול האוכלוסייה, הנזקים הסביבתיים שמחולל גידול הבקר והרצון למניעת צער בעלי חיים. כדי להתמודד עם אתגר הבשר המתורבת דרושות טכנולוגיות המאפשרות ייצור של נתחי בשר הדומים ככל האפשר לאלה המיוצרים מן החי, זאת בהיבטים של טעם, ריח, מרקם ובטיחות. מעבר לכך, כדי להפוך את הבשר המתורבת למזון פופולרי נדרשים תהליכי ייצור מהירים בקנה מידה גדול ובמחיר שאינו עולה משמעותית על מחיר הבשר מן החי.

פרופ’ שולמית לבנברג מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון היא מומחית בעלת שם עולמי בהנדסת רקמות. היא נכנסה לתחום הבשר המתורבת לפני כמה שנים, זאת מתוך הבנה שהמצאותיה בתחום הנדסת רקמות לצרכים רפואיים רלוונטיות לגידול בשר מתורבת. מחקריה בנושא זה הובילו להקמתה של חברת אלף פארמס, שתמכה במחקר המתפרסם כעת. בשנה שעברה הציגה אלף פארמס את נתח האנטריקוט המתורבת הראשון בהיסטוריה, שיוצר במעבדת לבנברג בטכניון, והיא ממשיכה בפיתוח מוצרים חדשים. מנכ”ל החברה הוא דידיה טוביה, פרופ’ לבנברג היא היועצת המדעית הראשית של החברה וד”ר נטע לבון היא מנהלת הטכנולוגיות הראשית.

האתגרים הגדולים בתחום הבשר המתורבת עמדו גם במרכז המחקר הנוכחי: ייצורם של נתחים עבים ויישום חומרים אלטרנטיביים כפיגומים למטרה זו. השמירה על חיוּת התאים בעומק הרקמה המתורבתת אינה משימה פשוטה, ומרבית החומרים המשמשים כפיגומים לגידול רקמה מופקים כיום מבעלי חיים. חוקרות הטכניון מציעות במאמרן לפתור בעיות אלו באמצעות הדפסה תלת-ממדית, בדיו ביולוגי, של פיגומים שמקורם מן הצומח. הדיו מכיל את התאים שמהם תצמח הרקמה השלמה – תאי לווין שמקורם בביופסיה שנלקחה מבקר.

דיו ביולוגי זה מורכב משילוב של אלגינט (alginate, חומר שמקורו באצות) ומחלבונים שבודדו מהצומח – סויה או אפונה. הוא מוזרק בתהליך ההדפסה ליצירת פיגומים מועשרי חלבון בגאומטריות שונות. הדיו הביולוגי מודפס באמבט התומך בחומר המוזרק במהלך ההדפסה וההתמצקות.

התוצאות: לאחר הדפסת הפיגומים נצפתה חיוּת גבוהה מאוד של התאים, שגם עברו התבגרות לכדי יצירת סיבי שריר במהלך גידול הרקמה. מאחר שניתן לשלוט בגיאומטריה של הפיגומים, אפשר לשלוט בכניסה של חומרי תזונה ובסילוק של פסולת מן הרקמה המתפתחת. 

לדברי פרופ’ לבנברג, “בתהליך ההנדסי שפיתחנו במעבדה ניסינו במידה רבה לחקות את התהליך הטבעי של יצירת הרקמה בגוף החיה, והפיגום אכן תמך בהידבקות התאים, בגדילתם ובהתחלקותם. הדיו הביולוגי סייע בפיזור האחיד של התאים ואיפשר גדילה של התאים עליו. מאחר שהשתמשנו בחומרים שאינם מן החי, ובהם חלבון אפונה הידוע בכך שאינו גורם אלרגיות, יש בממצאים שלנו הבטחה גדולה להמשך פיתוח שוק הבשר המתורבת.”

למאמר בכתב העת Biomaterials 

עוד בנושא באתר הידען:

• הדפסת מתלה רקמה עם רשת כלי דם מסועפת היעד: השתלה מהירה ויעילה באיברים פגועים
• בי-יו דבש הצליחה לבטא חלבון מזון מלכות מתורבת
• ה google maps של המוח: איתור קטעי RNA בתאי המוח ללא הוצאת הרקמה
• הצלחה ביצירת שתל מהונדס המחליף רקמות עצם פגועות
• ארגון מערכת בקרת האיכות של חלבונים משפיע על התפרצות מחלות ניווניות