细胞培养肉走向商业化面临诸多挑战,其中规模化生产、法规审批、营养特性、消费者接受度以及成本是主要瓶颈。成本问题尤为突出,这通常与培养基有关,特别是胎牛血清(FBS)的使用。这种在生物医学研究和生物制药生产中广泛使用的血液血清,通常是在屠宰过程中从牛体内提取的。虽然从科学角度看,FBS具有促进细胞显著生长的诸多优势,但也带来了诸多挑战。
除了高昂的成本外,FBS作为一种生物变量成分,给细胞培养肉带来了技术、伦理和可持续性方面的难题。这种新型食品能否在不使用动物血清的情况下开发?荷兰细胞培养肉初创企业Mosa Meat表示可以。出于对“开放”和“透明”的重视,该企业决定公开其技术路径。
在学术期刊《Nature Food》上,Mosa Meat的博士生Tobias Messmer与合作作者详细阐述了如何利用转录组学和蛋白质组学技术,开发一种“定义明确”的无血清培养基配方,以诱导牛卫星细胞分化为肌肉纤维。为了优化无血清细胞培养基,Messmer及其同事利用RNA序列和差异表达分析,靶向具有“预期效果”的化合物。这使得他们能够更深入地理解肌源性分化过程中细胞表面受体发生的分子变化。
研究人员利用已知的配体靶向表达发生改变的受体,从而在不使用动物血清的情况下诱导肌源性分化。研究团队在不同细胞传代水平及3D模型系统中测试了无血清培养基的性能。虽然在3D模型中监测了关键的肌源性分化标志物,但无血清培养基在3D细胞分化方面尚未达到与血清饥饿对照组相当的水平。作者指出,因此,无血清培养基需要进一步优化以适应3D培养系统,并开发可规模化至工业食品级生产水平的生物材料。
Mosa Meat已为其细胞饲料配方申请了专利,这意味着该配方公开可用,但在商业使用上受保护一定年限。Mosa Meat科学家兼报告共同作者Joshua Flack博士表示:“这对我们和细胞培养肉领域来说是一个里程碑,因为目前没有任何方法能在不使用FBS或不基因修饰细胞的情况下描述初级卫星细胞的分化。”尽管公开这些细节可能被视为“具有竞争敏感性”,但Mosa Meat首席执行官Maarten Bosch认为,这一决定凸显了初创企业对整个细胞农业领域开放和透明的价值观。他表示:“我们也致力于创造健康的商业环境并保护知识产权。自提交这篇论文一年多以来,我们取得了显著进展,相信此次发表找到了正确的平衡点。”
对于中国细胞农业从业者而言,Mosa Meat选择公开核心专利细节的做法值得深思,这或许表明在行业早期阶段,通过建立技术标准和推动行业整体透明化,比单纯的技术封锁更能加速市场教育和规模化进程,中国企业在布局相关技术时也可借鉴这种“开源共享”与“专利保护”并行的策略。