يزداد الحديث عن اللحوم المستزرعة كحل لأزمة الغذاء عالمياً، في ظل تزايد الطلب على اللحوم نتيجة الزيادة السكانية، وعدم وجود عدد كافٍ من رؤوس الماشية يكافئ الطلب. إلا أن الانتقاد الرئيسي لهذه الفكرة، التي أثبتت كفاءة من الناحية النظرية، أنه وإن كان بالإمكان استنبات اللحوم باستخدام الخلايا الجذعية، إلا أن التكلفة الاقتصادية المرتفعة لهذه العملية، لا تجعلها فكرة عملية، وهي المشكلة التي يزعم فريق بحثي من جامعة «تافتس»الأميركية أنه نجح في حلها، عبر استخدام «خلايا جذعية خالدة»، وتم الإعلان عن تفاصيل هذا الحل في 5 مايو (أيار) بدورية «علم الأحياء التركيبي ACS Synthetic Biology».
تبدأ عملية تصنيع «اللحوم المستزرعة»، بالحصول على الخلايا الجذعية من الحيوان، ثم تُزرع في مفاعلات حيوية بكثافات وأحجام عالية على غرار ما يحدث داخل جسم الحيوان، وتتم تغذية الخلايا بوسط مستنبت غني بالأكسجين يتكون من العناصر الغذائية الأساسية مثل الأحماض الأمينية والغلوكوز والفيتامينات والأملاح غير العضوية، وتُضاف إليها البروتينات وعوامل النمو الأخرى، وتؤدي التغييرات في التركيبة المتوسطة، إلى تحفيز الخلايا غير الناضجة على التمايز إلى العضلات الهيكلية والدهون والأنسجة الضامة التي تتكون منها اللحوم، ثم يتم حصاد الخلايا المتمايزة وتحضيرها وتعبئتها في المنتجات النهائية، وتستغرق هذه العملية ما بين 2 و8 أسابيع، اعتماداً على نوع اللحم الذي تتم زراعته.
تحتاج هذه العملية وفق هذه الخطوات التي تم تفصيلها في دراسة لباحثين من جامعة طوكيو اليابانية، نشرتها دورية «ساينس إن فود» في مارس (آذار) 2021، إلى مصدر دائم من الخلايا الجذعية العضلية المأخوذة من الحيوانات، لكن عادة ما تنقسم (تتكاثر) هذه الخلايا ما يقرب من 50 مرة فقط قبل أن تبدأ في التقدم في العمر وتصبح غير قابلة للحياة، وبالتالي يتعين الحصول على خلايا جديدة، وهي عملية مكلفة اقتصادياً، لكن «الخلايا الخالدة» التي طوّرها الباحثون تعد بإنتاج مستدام للحوم بكميات كبيرة وباقتصاديات أقل.
ولتحويل الخلايا الجذعية لعضلات الأبقار العادية إلى خلايا جذعية خالدة، هناك خطوتان أساسيتان تم الإعلان عنهما خلال الدراسة، الأولى هي هندسة الخلايا الجذعية للأبقار لإعادة بناء «التيلوميرات» الخاصة بها باستمرار؛ ما يحافظ بشكل فعال على كروموسوماتها «شابة» وجاهزة لجولة أخرى من التكاثر والانقسام الخلوي.
يقول أندرو ستاوت، من مركز جامعة تافتس للزراعة الخلوية، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة في 10 مايو إن «معظم الخلايا تبدأ أثناء انقسامها وتقدُّمها بالعمر، في فقدان الحمض النووي في نهايات الكروموسومات الخاصة بها، والتي تسمى التيلوميرات، مثل الحبال البالية التي تتآكل مع الاستخدام، ويمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث أخطاء عند نسخ الحمض النووي أو إصلاحه، ويمكن أن يتسبب ذلك أيضاً في فقد الجينات، وفي النهاية موت الخلايا، لكن خطوتنا الأولى تحل تلك المشكلة».
كانت الخطوة الأخرى، هي تخليد الخلايا، أي جعلها تنتج باستمرار بروتيناً يحفز مرحلة حرجة من انقسام الخلايا، وهذا يشحن العملية بشكل فعال ويساعد الخلايا على النمو بشكل أسرع، كما يوضح ستاوت.
والخلايا الجذعية للعضلات ليست المنتج النهائي الذي يريد المرء تناوله، فلا يجب أن تنقسم وتنمو فحسب، بل يجب أن تتمايز أيضاً إلى خلايا عضلية ناضجة تماماً مثل خلايا العضلات التي نتناولها في شريحة لحم أو فيليه، وقد وجد ستاوت وفريقه البحثي أن الخلايا الجذعية الجديدة تمايزت بالفعل إلى خلايا عضلية ناضجة، رغم أنها ليست متطابقة تماماً مع خلايا العضلات الحيوانية أو خلايا العضلات من الخلايا الجذعية التقليدية للأبقار.
يقول ديفيد كابلان، من مركز جامعة تافتس للزراعة الخلوية والباحث المشارك بالدراسة، في تصريحات لـ«الشرق الأوسط»: «هذه النتيجة تعني أنه يمكن للباحثين والشركات في جميع أنحاء العالم الوصول إلى منتجات جديدة وتطويرها دون الحاجة إلى مصدر الخلايا بشكل متكرر من خزعات حيوانات المزرعة».
يضيف «رغم أن اللحوم المزروعة بالخلايا حظيت باهتمام وسائل الإعلام بعد الموافقة المبدئية لإدارة الغذاء والدواء على الدجاج المستزرع، فإن المنتجات لا تزال باهظة الثمن ويصعب توسيع نطاقها، وهي المشكلة التي يمكن أن نكون قد قطعنا خطوة مهمة في طريق حلها».
