FaTTy: Le Cellule di Maiale Immortali che Rivoluzionano la Carne Coltivata

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa di veramente affascinante che sta succedendo nel mondo della scienza alimentare, qualcosa che potrebbe cambiare il modo in cui pensiamo alla carne: la carne coltivata.

Sapete, la domanda globale di carne è in costante aumento, e l’allevamento intensivo, specialmente quello suino (il secondo tipo di carne più consumato al mondo!), si trova di fronte a sfide enormi: costi, impatto ambientale, benessere animale… insomma, un bel grattacapo. La carne coltivata promette di essere una soluzione, permettendoci di produrre carne direttamente dalle cellule, senza dover allevare e macellare animali su larga scala.

Ma c’è un “ma”. Per far funzionare questa rivoluzione, abbiamo bisogno delle cellule giuste: cellule che possano crescere robustamente in laboratorio, moltiplicarsi all’infinito (o quasi) e, soprattutto, trasformarsi nei tessuti che amiamo mangiare, come muscolo e, importantissimo, grasso.

La Sfida: Trovare le Cellule Perfette

Il grasso animale è fondamentale. Dà sapore, consistenza, porta nutrienti essenziali ed energia. Senza un buon grasso coltivato, la carne coltivata rischia di non essere all’altezza delle aspettative. Le cellule più comuni usate finora sono le cellule staminali mesenchimali (MSC) derivate dal tessuto adiposo. Sono relativamente facili da ottenere ed espandere, ma hanno un problema: dopo un po’ smettono di dividersi (raggiungono il cosiddetto limite di Hayflick) e la loro capacità di diventare grasso (la capacità adipogenica) diminuisce drasticamente con il tempo. Non proprio l’ideale per una produzione industriale.

Si è provato a renderle “immortali” modificandole geneticamente, ad esempio inserendo geni come TERT o addirittura oncogeni come SV40Tag. Questo ha funzionato per farle crescere più a lungo, ma spesso a scapito della loro capacità di differenziarsi in grasso, oppure sollevando preoccupazioni sulla sicurezza alimentare (chi vorrebbe mangiare cellule potenzialmente tumorali?). Idealmente, servirebbero linee cellulari non geneticamente modificate (non-OGM), stabili, capaci di crescere tanto e differenziarsi in grasso in modo super efficiente. Un bel rebus, vero?

Una Scoperta Inaspettata: Nasce FaTTy

Ed è qui che entra in gioco la nostra protagonista: una linea cellulare che abbiamo chiamato FaTTy. È successo qualcosa di straordinario. Mentre coltivavamo diverse linee di MSC prelevate da maialini, abbiamo notato che una di queste, la MSC5, si comportava in modo strano. Mentre le altre linee (MSC1-4) dopo 30-40 giorni iniziavano a mostrare segni di invecchiamento (senescenza), diventando più grandi, piatte e smettendo di dividersi rapidamente, la MSC5 continuava a crescere allegramente, superando il limite di Hayflick senza battere ciglio. Una volta superati i 60 raddoppiamenti di popolazione (PDs), l’abbiamo considerata “spontaneamente immortalizzata” e ribattezzata FaTTy.

Ma la vera sorpresa doveva ancora arrivare. Di solito, le cellule primarie perdono la capacità di diventare grasso con il tempo. Le nostre linee MSC1-4 non facevano eccezione, passando da un’efficienza iniziale variabile (10-40%) a meno del 5%. FaTTy, invece, ha fatto il contrario! La sua efficienza adipogenica è aumentata nel tempo, passando da un già buon 44% nelle cellule progenitrici a un incredibile 87% a 72 PDs.

Le Caratteristiche Straordinarie di FaTTy

Questa tendenza pazzesca è continuata. Abbiamo coltivato FaTTy per oltre 200 raddoppiamenti di popolazione (un’enormità!) e la sua capacità di trasformarsi in grasso è rimasta costantemente altissima, tra il 76% e il 93%. Praticamente, quasi tutte le cellule diventano grasso quando glielo chiediamo!

E non è tutto:

• FaTTy si differenzia efficacemente anche in condizioni senza siero (un requisito importante per abbattere i costi e le variabili nella produzione industriale).
• Può generare adipociti (cellule di grasso) in soli quattro giorni.
• Funziona alla grande anche in colture 3D, ad esempio usando idrogel di alginato, permettendoci di creare delle vere e proprie “bistecche” di grasso coltivato.

La cosa più incredibile? Tutto questo senza modifiche genetiche intenzionali. Sembra che FaTTy sia il risultato di un evento raro, una sorta di “selezione naturale” in provetta che ha favorito cellule eccezionali sia per crescita che per produzione di grasso.

È Sicura? Analisi Genetica e Potenziale Tumorigenico

Ovviamente, quando senti “cellule immortali”, la prima domanda è: sono sicure? Potrebbero essere cancerose? Abbiamo fatto delle analisi approfondite. L’analisi del cariotipo ha rivelato una piccola anomalia: le cellule FaTTy hanno perso il cromosoma Y (ricordate, derivano da maialini maschi). Questa è una forma di aneuploidia minore, ma non ci sono segni di grandi riarrangiamenti cromosomici spesso associati all’immortalizzazione “maligna”.

Abbiamo poi analizzato l’espressione genica (RNA sequencing). Come previsto, i geni legati alla produzione di lipidi erano super attivi in FaTTy. Interessante, alcuni geni che normalmente frenano la differenziazione in grasso (come GATA3 e MEOX2) erano molto meno attivi. Per quanto riguarda i geni del ciclo cellulare spesso coinvolti nei tumori (come RB1, TP53, MYC), non abbiamo trovato differenze significative o consistenti rispetto alle cellule progenitrici normali. Anche TERT, il gene della telomerasi spesso usato per immortalizzare le cellule, era meno espresso in FaTTy, suggerendo meccanismi diversi per mantenere i telomeri (le estremità dei cromosomi) stabili nel tempo.

Infine, il test chiave: il saggio su agar molle (soft agar assay), che verifica la capacità delle cellule di crescere senza un supporto solido, una caratteristica tipica delle cellule tumorali. Risultato? FaTTy, come le cellule progenitrici normali, non è stata in grado di formare colonie, a differenza di una linea cellulare tumorale usata come controllo (LNCaP). Questo è estremamente rassicurante e supporta il potenziale uso di FaTTy per scopi alimentari.

Non Solo Tante Cellule, Ma Grasso Maturo!

Un’altra scoperta entusiasmante riguarda la qualità del grasso prodotto. Abbiamo lasciato differenziare le cellule FaTTy per un periodo prolungato (fino a 40 giorni). Quello che abbiamo osservato è stato incredibile: le cellule non solo accumulavano grasso, ma maturavano! All’inizio (giorno 11), le cellule erano “multiloculari”, piene di tante piccole goccioline di grasso. Ma al giorno 40, queste goccioline si erano fuse, formando gocce molto più grandi e meno numerose (“pauciloculari”). Addirittura, abbiamo visto comparire cellule “uniloculari”, con un’unica, enorme goccia di grasso che occupa quasi tutta la cellula, proprio come gli adipociti bianchi maturi che troviamo nel tessuto adiposo animale! Questa è la prima volta che si osserva una maturazione così completa in cellule di maiale coltivate in 2D.

Il volume medio di lipidi per cellula è aumentato di 6 volte tra il giorno 11 e il giorno 40, raggiungendo valori vicini a quelli degli adipociti in vivo. Anche l’analisi dell’espressione genica ha confermato questa maturazione, con l’attivazione progressiva di marcatori tardivi dell’adipogenesi come FABP4 e LEP.

Com’è Questo Grasso? Un Profilo Interessante

Ma il grasso prodotto da FaTTy è simile a quello del maiale “vero”? Abbiamo analizzato il profilo degli acidi grassi (FA) e lo abbiamo confrontato con campioni di grasso sottocutaneo dei maialini da cui derivavano le cellule.

I risultati sono molto incoraggianti:

• Il profilo generale è molto simile a quello del grasso nativo.
• Predominano gli acidi grassi monoinsaturi (MUFA), soprattutto l’acido oleico (18:1 n-9), e quelli saturi (SFA), principalmente palmitico (16:0) e stearico (18:0).
• Una differenza interessante: le cellule FaTTy contenevano proporzionalmente meno SFA totali e più MUFA totali rispetto al tessuto nativo. Il rapporto MUFA/SFA era circa 2.8-3.2 nelle cellule coltivate contro 1.4 nel tessuto. Questo potrebbe potenzialmente rendere il grasso coltivato un’opzione più salutare, dato che diete con un alto rapporto MUFA/SFA sono associate a benefici per la salute cardiovascolare.
• Le cellule coltivate contenevano livelli trascurabili di acidi grassi polinsaturi (PUFA), come l’acido linoleico. Questo è probabilmente dovuto alla composizione del terreno di coltura e potrebbe essere modificato aggiungendo i precursori necessari.

Questo apre anche la porta alla possibilità di “personalizzare” il profilo degli acidi grassi del grasso coltivato in futuro, per ottimizzarne sapore e proprietà nutrizionali.

Il Futuro è FaTTy? Prospettive per la Carne Coltivata

Quindi, cosa significa tutto questo? FaTTy è una linea cellulare davvero unica:

• È spontaneamente immortalizzata (non-OGM).
• Ha una capacità adipogenica eccezionale (quasi 100%) e stabile nel tempo (oltre 200 PDs).
• Produce adipociti maturi, anche uniloculari, in coltura 2D.
• Il grasso prodotto ha un profilo di acidi grassi simile a quello nativo, ma potenzialmente più salutare.
• Non è tumorigenica.

Per darvi un’idea del potenziale: abbiamo calcolato che espandendo una singola cellula FaTTy per 70 raddoppiamenti (da PD70 a PD140), potremmo teoricamente generare, dopo 11 giorni di differenziazione, ben 10⁶ tonnellate di grasso! E 6 volte tanto se la differenziazione durasse 40 giorni. Numeri da capogiro!

Certo, la strada è ancora lunga. La prossima sfida cruciale sarà adattare FaTTy alla crescita in sospensione e in terreni senza siero, per poterla coltivare su larga scala nei bioreattori industriali. Ma le caratteristiche intrinseche di FaTTy sono così promettenti da renderla uno strumento potenzialmente rivoluzionario per l’industria della carne coltivata.

Potrebbe davvero contribuire a rendere la carne coltivata una realtà sostenibile e scalabile, offrendo un’alternativa all’allevamento tradizionale e garantendo maggiore sicurezza alimentare per le generazioni future. Non vediamo l’ora di vedere cosa succederà!

Fonte: Springer