«Адская кухня» будущих поколений: домохозяйки со стейками из 3D-принтера, миллионеры с бургером из собственной ДНК
Три года — на фарш, пять лет — на первый стейк. Такую задачу пытаются решить ученые в КФУ, занимающиеся синтезом искусственной конины и осетрины. «Получить 100 граммов мышечных клеток — несложная задача, но это будет просто мажущаяся масса, а мясо — особая структура», — говорит профессор КФУ Альберт Ризванов. О том, насколько подобное безопасно, вредны ли ГМО-продукты и можно ли напечатать на 3D-принтере внутренние органы, — в интервью проекта «ЕдаКазанда» для читателей «БИЗНЕС Online».
Альберт Ризванов: «Мы сформулировали проект, в котором можно применить наши исследования в создании пищевого продукта»
СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО МЯСА: КАК РАБОТАЕТ ТЕХНОЛОГИЯ
— Альберт Анатольевич, откуда взялась столь странная идея? Любой дефицит принято покрывать импортом, а вы пытаетесь решить задачу, так сказать, радикально!
— Мы занимаемся биомедициной, в том числе тканевой инженерией. Для тестирования лекарственных препаратов, лечения поврежденных тканей, а в перспективе и для создания искусственных тканей и органов для трансплантологии мы выращиваем различные клетки человека и животных. Один из первых выпускников – медиков КФУ Аскар Латышев работал в нашей лаборатории и был знаком с нашими возможностями в области медицины. А поскольку интерес к теме искусственного мяса велик, он предложил нам попробовать себя в этом стартапе.
Мы сформулировали проект, в котором можно применить наши исследования в создании пищевого продукта. По сути, это мало чем отличается от основной работы — просто в данном случае нужно заниматься клетками сельскохозяйственных животных, а не человека. Проект полностью финансируется из частных средств. А мы имеем возможность применить наши наработки на практике, создать новые технологии и вовлечь студентов и молодых ученых КФУ в интересные перспективные проекты на переднем крае мировой науки.
— В чем суть технологии?
— У молодого животного берется биопсия (иссечение кусочка ткани или органа для микроскопического исследования — прим. ред. ). Из полученной ткани выделяются разные клетки, после чего в лаборатории мы их размножаем в больших количествах. Эта процедура не опасна для животного, и боли от нее не больше, чем от обычного укола. Задача очень простая — из ткани получить разные клетки организма: мышечные, жировые, соединительных тканей и другие.
— Костную ткань тоже можно вырастить?
— Можно и косточки, это просто дополнительный уровень сложности. Уже сейчас существуют технологии, которые позволяют нам получать данные клетки практически в неограниченных количествах. Но процесс очень дорогой и трудоемкий. Например, несколько лет назад была новость, что сделали котлету для бургера из выращенных клеток, так она стоила под миллион долларов. Перед нами стоит задача снизить стоимость этой технологии до приемлемой.
В науке всегда так — первые образцы очень дорогие. Взять, к примеру, первый проект «Геном человека»: на расшифровку одного генома ушло 15 лет и 3 миллиарда долларов. Сейчас технология усовершенствована настолько, что можно сделать это за пару дней и дешевле тысячи долларов. А в ближайшие пару лет цена упадет еще в 8–10 раз. Так же и здесь: мы рассчитываем, что развитие технологии приведет к снижению стоимости искусственного мяса до уровня, приемлемого для потребителя. Понятно, что в ближайшее время это будет все равно дороже, чем традиционное мясо. Но в данном продукте есть дополнительные плюсы, за которые люди готовы платить.
«Уже сейчас существуют технологии, которые позволяют нам получать данные клетки практически в неограниченных количествах. Но процесс очень дорогой и трудоемкий»
— В чем сложность процесса?
— В том, чтобы из полученной биомассы клеток «слепить» настоящий стейк. Как я уже говорил, сейчас получить 100 граммов мышечных клеток — несложная биотехнологическая задача, но это будет просто мажущаяся масса. Как в старом советском анекдоте, когда ученым предложили создать масло из навоза, а через год поинтересовались результатом. Те ответили, что все замечательно: уже мажется, но еще пахнет. Так же и здесь: намазать мышечные клетки на хлеб можно, но это не мясо! Оно состоит не только из мышечных клеток — в нем есть определенная структура из множества тканей. Мы должны научиться ее правильно воссоздавать. Потом можно будет сосредоточиться на вкусовых свойствах.
— Для своей работы по созданию искусственного мяса вы выбрали конину. Почему?
— Сейчас в мире насчитывается порядка 30 компаний, которые разрабатывают искусственное мясо. Большинство из них занимается свининой или говядиной. Мы искали свободную нишу и выбрали конину. Почему бы и нет, учитывая культурные особенности того региона, где мы сейчас находимся?! Но параллельно работаем и над рыбой — осетриной. На самом деле привязка к виду мяса условная, в будущем технология будет использоваться для разных типов продуктов, просто сперва мы начали с лошадей и рыбы.
И еще нюанс: у нас есть проекты по ветеринарии, например по разработке генной и клеточной терапии для лечения лошадей. Мы первыми в мире создали препарат для лечения поврежденных связок у спортивных лошадей с помощью генной терапии. Таким образом, у нас уже был интерес в регенерации тканей животных, в частности лошадей, потому для нас подобное — просто дополнительная прикладная задача. Выражаясь языком сериалов и технологических инноваторов, можно сказать, что это как спин-офф.
«У нас есть проекты по ветеринарии, например по разработке генной и клеточной терапии для лечения лошадей. Мы первыми в мире создали препарат для лечения поврежденных связок у спортивных лошадей с помощью генной терапии»
«СОЗДАТЬ СВИНИНУ СО ВКУСОМ ПЕРСИКА? ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ!»
— Вы сказали, что у искусственного мяса есть дополнительные плюсы, за которые люди готовы будут платить…
— У него немало преимуществ, я думаю, что оно найдет своего потребителя. В первую очередь это люди, которые не употребляют продукты животного происхождения по этическим соображениям, так как производство связано со страданиями животных. Есть также те, кто принципиально не ест мясо, потому что это якобы ускоряет старение организма.
— Последнее — миф или все же имеет под собой научное обоснование?
— Эволюционно человек приспособлен для того, чтобы употреблять в пищу разные продукты, в том числе и животного происхождения. В них есть незаменимые аминокислоты и другие биологические молекулы, которые наш организм не может производить. Да, взрослый человек может питаться только растительной пищей — но такая вегетарианская диета должна быть очень хорошо сбалансирована. Нельзя просто так взять и перейти только на репу и картошку с огурцами — это чревато многими проблемами. Создание сбалансированного вегетарианского меню — очень сложный процесс. А для детей веганская диета вообще противопоказана: растущему организму нужны питательные вещества, которые есть только в продуктах животного происхождения. Поэтому строгое веганство для детей — великое зло, тому есть масса примеров и научных исследований.
Так вот, возвращаясь к нашим баранам…
«Намазать мышечные клетки на хлеб можно, но это не мясо! Оно состоит не только из мышечных клеток — в нем есть определенная структура из множества тканей»
— К коням, вы хотели сказать.
— Да, возвращаясь к нашим коням, ну и не только к ним, но и к рыбкам. Искусственное мясо будет интересно приверженцам здорового питания, потому что в процессе производства мы обеспечим экологичность получаемого продукта за счет исключения негативных факторов внешней среды. Никаких пестицидов, гербицидов и антибиотиков, которые используются в сельском хозяйстве.
Ну и приятный бонус: так как мы занимаемся биоинженерией, то можем контролировать содержание биологически активных веществ. Например, сделать продукт менее жирным или исключить из него тот или иной аллерген. Часто встречаю мнение, что употребление мяса повышает риски сердечно-сосудистых заболеваний, хотя ученые до сих пор спорят между собой по данному вопросу. Нет исследований, которые бы это однозначно подтверждали, потому что существует множество других факторов, влияющих на здоровье. Как бы то ни было, если появятся научно обоснованные работы, которые докажут, что конкретный компонент повышает риски определенных заболеваний, мы сможем на этапе формирования искусственного мяса либо снизить его содержание, либо вообще убрать. То есть мы по желанию заказчиков сможем формировать любой продукт.
— И я могу заказать у вас, например, говядину со вкусом свинины или, если уж совсем извращаться, конину со вкусом персика?
— Думаю, что да. В том числе и мясо со вкусом растений. У нас в лаборатории уже есть научный проект, где мы создаем симбионтов животных и растений. То есть используем растительные клетки в качестве подложки для роста клеток животных. Мы потенциально можем создавать смеси животных и растительных тканей. Таким образом, и салат, и стейк будут «в одном флаконе».
— Кто финансирует данное исследование и сколько может стоить такого рода продукт?
— Финансирует исследования ООО «АртМит» — это резидент центра нанотехнологий РТ. Первый стейк будет стоить приблизительно 10 тысяч евро. Но потом, естественно, станет гораздо дешевле!
«Человек приспособлен для того, чтобы употреблять в пищу продукты животного происхождения. В них есть незаменимые аминокислоты и другие биологические молекулы, которые наш организм не может производить»
«В БУДУЩЕМ РАСПЕЧАТАТЬ СЕБЕ СТЕЙК МОЖНО НА КУХОННОМ 3 D -ПРИНТЕРЕ»
— Вы говорили, что один из самых сложных этапов — формирование структуры мяса из полученных клеток. Как будете решать эту задачу?
— Существует несколько подходов к формированию стейка. Самый первый «стейк» получили из тонких слоев клеток, которые сложили в стопочку — как листы бумаги. Этот подход очень дорогой, потому сейчас развивается технология трехмерной печати. Уже есть 3D-биопринтеры, которые могут печатать живыми клетками (российский ученый и бизнесмен Юсеф Хесуани уже напечатал в условиях невесомости щитовидную железу мыши — прим. ред. ). С точки зрения диетологии здесь все проще, чем в медицине, потому что это не печать, допустим, сердца, которое должно биться. Нам достаточно лишь повторить структуру.
Если пофантазировать, я думаю, что в будущем у многих на кухне появится такой «кухонный принтер» наряду с миксерами и микроволновками. Скачиваешь какой-нибудь рецепт из интернета, заправляешь его «чернилами» с живыми клетками, а он тебе распечатывает стейк с определенными вкусовыми качествами и конкретной формы. Однако эти технологии не только важны с точки зрения обычных потребителей, но и могут быть востребованы при колонизации космоса, где пасти коров проблематично, а получать клеточные компоненты гораздо проще.
— Можно ли использовать такие технологии, чтобы производить мясо краснокнижных животных?
— Я думаю, что да. Биопсия может понадобиться и для их лечения. То есть, например, если животное получило травму и нуждается в лечении, мы берем биопсию для разработки лекарственного биомедицинского клеточного препарата, а остаток полученных клеток используем для запуска процесса создания пищевого мяса. Тем самым мы не нарушим этику работы с редкими и исчезающими видами.
«Уже есть 3D-биопринтеры, которые могут печатать живыми клетками. С точки зрения диетологии здесь все проще, чем в медицине, потому что это не печать, допустим, сердца, которое должно биться»
МИФЫ О ГМО: «ЧЕЛОВЕК ЗА ГОДЫ ЭВОЛЮЦИИ ПЕРЕВАРИЛ МНОЖЕСТВО ЧУЖОЙ ДНК»
— Насколько безопасно будет искусственное мясо? Многие люди до сих пор опасаются ГМО, считая, что такие продукты могут нанести вред здоровью.
— У меня на этот счет есть свое мнение, которое сложилось после прочтения научной литературы: генная модификация никак не влияет на вредность продукта. Вдумайтесь: генная модификация происходит постоянно. Многие сорта сельхозкультур первоначально получались за счет облучения радиацией, что приводило к определенным генетическим перестройкам. Люди в течение всей своей эволюции едят мясо, однако никто до сих пор не начал хрюкать или кукарекать, не стал зеленым и не фотосинтезирует!
Человеческий организм способен очень хорошо бороться с чужеродной генетической информацией. Мы все перевариваем. В кишечнике бактериальных клеток в 10 раз больше, чем наших собственных. Если судить по количеству клеток, то человек — обслуживающий персонал своего кишечника. Что касается генетической информации микроорганизмов, населяющих наше тело, то ее в 100 раз больше, чем первой в клетках человека. И ничего, мы же не растворились в этой вселенной микроорганизмов.
Так же и в случае с ГМО. Большинство ученых считают, что нет никакой опасности в ГМО-продуктах. Единственное, на что они советуют обратить внимание, — это пищевые аллергены, которые, однако, есть и в натуральных продуктах.
— Сейчас некоторые рестораны России предлагают блюда из искусственного мяса. То есть оно уже есть на рынке?
— Нет, это мясозаменители, которые к искусственному не имеют никакого отношения. Отдельная отрасль, которая сейчас очень активно развивается. Крабовые палочки без крабов, соевое мясо, соевое молоко — многим знакомы такие продукты.
«Согласно нашему календарному плану, у нас есть примерно три года, чтобы получить так называемый фарш, и пять лет — «стейк»
«ПЛАНИРУЕМ, ЧТО СТЕЙК ИЗ ИСКУССТВЕННОЙ КОНИНЫ МОЖНО БУДЕТ ПОПРОБОВАТЬ УЖЕ ЧЕРЕЗ ПЯТЬ ЛЕТ»
— Когда мы попробуем первый стейк из татарстанской искусственной конины?
— Согласно нашему календарному плану, у нас есть примерно три года, чтобы получить так называемый фарш, и пять лет — «стейк». Все компоненты, с которыми мы сейчас работаем, с технической точки зрения съедобны: коллаген, желатин, аминокислоты. По сути, в тех образцах, что мы получаем уже сейчас, нет ничего несъедобного. Как говорил сказочный владелец шоколадной фабрики Вилли Вонка: «На этой фабрике все съедобно, даже я».
— То есть можно приготовить даже искусственное мясо человека?
— Не хотел поднимать данный вопрос, но в принципе да. Этическую дилемму ученые решают просто: если взять у клиента биопсию и вырастить бургер из его собственных клеток, то с юридической точки зрения это, скорее всего, не будет считаться каннибализмом. Дело в том, что наш организм каждый день переваривает собственные клетки. Кстати, есть такое психическое заболевание, как аутофагия, при котором человек патологически склонен к поеданию своих тканей. Потому чисто технически и юридически, если сделать для клиента такой бургер, это будет считаться именно аутофагией. Но подобное окажется очень дорого, поскольку штучный экземпляр.
По сути своей, это и есть наше основное направление — создание искусственных органов и тканей человека для медицинского применения. Потому разработка пищевых биотехнологий искусственного мяса не только перспективна и интересна само по себе, но и позволит потенциально удешевить и биомедицинские приложения.
