Pequeñas algas, grandes perspectivas para la carne cultivada
Cómo una alga puede ayudar a ahorrar en componentes costosos de los medios de cultivo celular
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Son de tamaño microscópico y podrían desempeñar un papel sorprendentemente importante en el desarrollo de la carne cultivada: las microalgas. Un grupo de investigación internacional ha estudiado cómo la alga Chlorella BDH-1 puede contribuir a reducir el uso de componentes costosos en los medios de cultivo celular y a aprovechar los recursos de forma circular. La profesora Dra. Ute Marx, de la Universidad de Pforzheim, participa en el estudio como coautora. Su aportación ha sido fundamental gracias a su experiencia en espectroscopia de RMN, técnica que permite analizar la composición molecular de muestras biológicas complejas.
La carne cultivada se obtiene a partir de células animales que se multiplican fuera del animal en un medio de cultivo rico en nutrientes. Hasta ahora, los aminoácidos y el suero, en particular, han convertido a estos medios en un factor de coste considerable. Por ello, los investigadores adoptaron un enfoque inusual: se utilizó el medio de cultivo celular usado para cultivar Chlorella BDH-1. A partir de la biomasa de algas resultante, obtuvieron un extracto de células de algas desintegradas, que posteriormente se volvió a emplear para el cultivo de células animales.
Los resultados son prometedores. El medio de cultivo celular usado pudo reutilizarse varias veces para el cultivo de microalgas. Tras dos ciclos de reciclaje de este tipo, se obtuvo una cantidad especialmente elevada de biomasa de algas. En determinadas condiciones, las células animales crecieron más del doble de bien con el extracto de algas que en un medio de cultivo celular convencional. Resultó especialmente interesante la combinación con lo que se conoce como «cocultivo», en el que se cultivan conjuntamente microalgas y células animales. De este modo, se pudo reducir en un 50 % las cantidades de aminoácidos y suero añadidos, que, como componentes importantes del medio de cultivo celular, favorecen el crecimiento de las células. Al mismo tiempo, las células se multiplicaron un 40 % más. Con ayuda de la espectroscopia de RMN, Ute Marx investigó qué nutrientes valiosos contiene el extracto de algas y cuáles de ellos absorben realmente las células animales. Los análisis proporcionan información sobre qué componentes son importantes para el crecimiento de las células y cómo se puede utilizar el extracto de algas de forma específica como alternativa a los componentes convencionales de los medios de cultivo celular.
«Lo que me fascina de esta investigación es que, gracias a la espectroscopia de RMN, podemos visualizar qué sustancias contiene el extracto de algas y cuáles de ellas absorben realmente las células. De este modo, podemos descubrir paso a paso qué componentes son especialmente importantes para el crecimiento celular», explica la profesora Dra. Ute Marx. «La combinación de la analítica, la biología celular y la biotecnología de las algas abre perspectivas interesantes para un cultivo celular que ahorre recursos». La investigación también está despertando interés a nivel internacional. El Australian Financial Review informó sobre los trabajos de la Universidad de Queensland y destacó el potencial de las microalgas para hacer más rentable la producción de carne cultivada. En Australia ya se está trabajando en la transferencia de los resultados de la investigación a escalas de producción más amplias.
Para la profesora Dra. Ute Marx, el estudio supone un nuevo éxito de la colaboración internacional. Colabora estrechamente con el grupo de investigación del profesor Ben Hankamer (director del Centre for Solar Biotechnology del Institute for Molecular Bioscience) de la Universidad de Queensland, en Australia, al que también pertenece la Dra. Melanie Oey. De esta cooperación ya han surgido varias publicaciones científicas revisadas por pares. La Dra. Oey, que dirige el proyecto descrito, ya estuvo de visita en la Universidad de Pforzheim en abril, donde impartió una conferencia.
«La investigación conjunta con Melanie Oey demuestra lo fructífera que es nuestra colaboración. El intercambio aúna diferentes perspectivas científicas y aporta continuamente nuevos impulsos a nuestra investigación», afirma Ute Marx. La colaboración de larga duración con el grupo de investigación del profesor Ben Hankamer permite un intercambio internacional continuo y aúna diferentes competencias en biotecnología, biología celular y análisis.
El estudio proporciona una base importante para futuras investigaciones sobre la escalabilidad técnica y la rentabilidad de este enfoque. Demuestra que las microalgas no solo son interesantes como fuente de proteínas, sino que también podrían ayudar a utilizar los nutrientes de forma más eficiente en futuros sistemas de cultivo celular.
La relación entre la carne cultivada y la tecnología médica es aún mucho más estrecha: ambos ámbitos utilizan procesos de cultivo celular similares. Las células animales se multiplican en condiciones controladas y pueden cultivarse de forma selectiva en biorreactores para obtener tejido muscular y adiposo. En la medicina regenerativa se emplean métodos similares, por ejemplo, en el desarrollo de tejido cutáneo y cartilaginoso o, en el futuro, en órganos artificiales. A pesar de tener objetivos diferentes, ambos campos se benefician mutuamente en su investigación. En ambos casos, se trata de suministrar a las células los nutrientes de forma óptima en condiciones controladas, controlar su crecimiento de manera específica y desarrollar procedimientos adecuados para la transferencia del laboratorio a sistemas más grandes o complejos.
El trabajo de investigación representa, por tanto, un enfoque que combina los fundamentos de las ciencias naturales con la aplicación tecnológica. Es precisamente en esta intersección donde se sitúa la carrera de Ingeniería Médica de la Universidad de Pforzheim: los estudiantes aprenden a abordar cuestiones biológicas y médicas con métodos de ingeniería y a desarrollar a partir de ellas soluciones innovadoras para el sector sanitario.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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