Persetujuan FDA Terhadap Kultur Sel Ayam: Bangkitnya Daging Segar Tanpa Hewan?

Pada tanggal 14 November tahun ini, FDA membuka jalan bagi Upside Foods untuk menjual produk ayam berbasis kultur selnya di AS. Ini adalah produk pertama dari jenisnya yang diizinkan untuk penjualan komersial di Amerika, dengan hanya Singapura yang sebelumnya telah menyelesaikan produk serupa untuk dijual, pada bulan Desember 2020. Produk terakhir ini berasal dari perusahaan rintisan California lainnya bernama Eat Just .

Sejak persetujuan awal di Singapura itu, Eat Just telah mulai mendirikan fasilitas produksi seluas 2.800 meter persegi (~30.000 kaki persegi) di Singapura yang dijadwalkan mulai memproduksi ribuan kilogram daging bebas pemotongan mulai kuartal pertama tahun 2023. Ini akan menjadikannya pelari teratas dalam industri daging budidaya, yang hingga saat ini telah melihat lusinan perusahaan baru, tetapi hanya sedikit produk aktual yang dijual.

Dengan CEO Josh Tetrick dari Eat Just memproyeksikan kesetaraan harga antara daging budidaya dan daging dari hewan pada tahun 2030, dapatkah persetujuan FDA menandai fajar daging bebas pemotongan? Jelas masih ada rintangan, tetapi seperti yang akan kita lihat, idenya tidak terlalu dibuat-buat seperti yang dipikirkan orang.

Sejarah Panjang

Sejarah di balik kultur sel dimulai pada abad ke-19, ketika melalui eksperimen ditemukan bahwa jaringan dan seluruh organ dapat tetap hidup, bahkan setelah dipisahkan dari tubuh. Penelitian selanjutnya selama awal abad ke-20 meningkatkan pemahaman kita tentang kultur jaringan dan sel, yang selama tahun 1940-an dan 1950-an menyebabkan lompatan medis seperti menumbuhkan virus dalam kultur sel demi memproduksi vaksin.

Vaksin polio suntik, yang dikembangkan oleh Jonas Salk, adalah salah satu produk pertama yang diproduksi secara massal berkat kultur sel tersebut. Di luar pengembangan vaksin, kemampuan untuk tidak hanya mengisolasi sel, tetapi juga menjaganya tetap hidup untuk waktu yang lama telah menyebabkan terobosan medis dan ilmiah yang tak terhitung jumlahnya selama beberapa dekade. Beberapa kultur sel ini seperti yang digunakan dalam pengaturan laboratorium juga abadi, baik karena titik awal mereka sebagai sel kanker (manusia), karena mereka adalah sel punca, atau karena pengobatan keabadian. Memiliki garis sel yang diabadikan memungkinkan studi jangka panjang pada jenis sel yang terdokumentasi dengan baik.

Mungkin tidak mengherankan, kultur sel seperti itu terlibat dalam langkah awal menyiapkan jalur produksi daging yang dibudidayakan. Dalam Memorandum FDA yang mencakup persetujuan produk Upside Food, langkah-langkah berikut dirinci:

  • Isolasi sel
  • Pembentukan garis sel
  • Pendirian Master Cell Bank (MCB)
  • Fase proliferasi
  • Fase diferensiasi
  • Panen bahan sel
  • Tak satu pun dari langkah-langkah ini yang baru atau tidak biasa dalam lingkungan laboratorium. Isolasi sel benih awal melibatkan ekstraksi ini dari seekor ayam. Ini kemudian harus dicirikan dan diperiksa untuk setiap patogen. Sel-sel yang dihasilkan kemudian diabadikan menggunakan terapi gen dengan telomerase reverse transcriptase (TERT) sesuai kebutuhan, untuk membentuk garis sel induk. Garis sel ini abadi dan dengan demikian dapat digunakan untuk durasi lebih lanjut dari garis produksi.

    Selama fase proliferasi, beberapa sel dari bank sel diperkenalkan ke bioreaktor, di mana sel didorong untuk berkembang biak dalam kultur suspensi, sambil dimandikan dengan semua nutrisi yang mereka butuhkan, dan dengan pH dan suhu yang konstan dipertahankan. Setelah bahan sel yang cukup terbentuk, mereka dipindahkan ke fase berikutnya, di mana sel-sel ini akan berdiferensiasi menjadi otot (miosit) dan jaringan ikat (fibrosit). Keduanya akan menempel pada dinding bioreaktor, dan satu sama lain, membentuk jaringan multiseluler.

    Setelah tahap ini, isi dari bioreaktor akhir ini dapat diekstrak dan pada dasarnya siap untuk disiapkan dan dikonsumsi.

    Sakit Tumbuh

    Seperti kata pepatah, jika sesuatu itu mudah, orang lain pasti sudah melakukannya sejak lama. Dalam kasus daging yang dibudidayakan, sebagian besar tantangan terletak pada penskalaan dari pengaturan laboratorium yang melibatkan kumpulan kecil kultur sel, menjadi bioreaktor masif yang mampu menghasilkan ribuan kilogram produk.

    Memastikan bahwa bioreaktor ini berhasil menjaga kandungan sel saat nutrisi ditambahkan dan produk limbah dibuang adalah satu hal, tetapi hal lainnya adalah seluruh rantai pasokan yang mengelilingi operasi. Pada saat ini, tidak ada industri besar yang mampu memberikan nutrisi ini dalam skala yang diperlukan untuk menggantikan sebagian besar konsumsi daging saat ini. Semua jalur pasokan ini harus tumbuh seiring dengan industri daging budidaya yang baru lahir ini.

    Hambatan utama dan faktor biaya di sini adalah media pertumbuhan, terutama faktor pertumbuhan yang dibutuhkan sel untuk berkembang biak. Sumber umum untuk laboratorium termasuk serum janin sapi (FBS) bersama dengan serum dari hewan lain. Umumnya rumah jagal adalah sumber utama darah dari mana serum diekstraksi. Menemukan pengganti serum ini dan faktor pertumbuhannya adalah topik yang sedang berlangsung, dan topik yang jelas sangat relevan untuk daging budidaya.

    Salah satu alternatif dibuat dari darah manusia yang disebut hPL (human platelet lysate). Ini adalah pengganti FBS yang dibuat dari trombosit yang diekstraksi sebelumnya yang telah kedaluwarsa. Karena ini diekstraksi dari darah yang disumbangkan untuk keperluan transfusi, hPL membentuk sumber alternatif yang bebas dari kekejaman. Hambatan utama di sini adalah jumlahnya hanya cukup untuk pengaturan laboratorium skala kecil, dan ada masalah dengan biaya dan konsistensi di seluruh batch.

    Alternatif ideal untuk FBS, hPL, dan sejenisnya akan menjadi alternatif yang sepenuhnya artifisial dan disintesis, karena hal ini akan mengurangi masalah etika dan keamanan pangan. Sayangnya, seperti yang juga tercakup dalam review tahun 2021 oleh Chelladurai et al. di Heliyon, alternatif yang jelas belum ada. Ini memperkuat anggapan bahwa menemukan pengganti bebas serum untuk daging budidaya kemungkinan besar akan menjadi salah satu kendala utama dalam waktu dekat, baik dalam hal citra etisnya maupun harga akhirnya.

    Masih Layak

    Bahkan dengan tantangan yang jelas dalam meningkatkan produk daging yang dibudidayakan, tidak dapat disangkal bahwa potensi dampak positifnya bisa sangat besar. Dalam laporan 2017 (PDF) oleh Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO), dicatat bahwa pertanian bertanggung jawab atas sekitar 70% penggunaan air tawar global, yang sebagian besar digunakan untuk memberi makan ternak — 15 ton dari air per kilogram daging — dan hewan lain yang dimaksudkan untuk produksi daging.

    (Kredit: FAO)

    Ketika ada kira-kira tiga ayam di Bumi ini untuk setiap manusia (~24 miliar ayam), dengan jumlah yang sama untuk sapi dan domba, tidak sulit untuk melihat bagaimana industri daging berdampak pada lingkungan, dan juga iklim. Jika kita dapat selama beberapa dekade mendatang menghilangkan kebutuhan akan hewan yang akan dibudidayakan untuk rumah jagal, kita akan mendapatkan kembali ribuan kilometer persegi padang rumput dan lahan pertanian, dengan pengurangan gas rumah kaca yang sesuai.

    Dengan memindahkan seluruh industri daging ke dalam pabrik-pabrik steril yang terkontrol penuh, ini juga pada dasarnya akan menghilangkan masalah kontaminasi, seperti salmonella dalam daging ayam. Ini akan mengurangi kebutuhan akan antibiotik dan umumnya menghasilkan produk yang lebih aman, lebih dapat diprediksi, dan konsisten, sambil tetap menjadi daging yang sama. Hanya tanpa bagian di mana seekor hewan dibesarkan dari anak ayam, anak sapi atau anak babi sebelum kematiannya di rumah potong hewan.

    Pendapat Tetap Terbagi

    Harus ada sedikit pengulangan bahwa tidak semua orang setuju tentang perlunya daging yang dibudidayakan, dengan alternatif berdasarkan protein nabati umumnya dikeluarkan sebagai alternatif yang jelas untuk daging. Meskipun saya sudah lama menjadi vegetarian, anggapan bahwa tidak semua orang ingin berhenti makan daging tampaknya tidak dapat dihindari. Namun, karena masalah utama dengan industri daging adalah dampak lingkungan yang disebutkan di atas, daging yang dibudidayakan tampaknya menjadi solusi yang lebih dapat diterima di sana.

    Dengan asumsi kita dapat membuat daging budidaya bekerja pada tahun 2030, kita mungkin melihat penurunan yang sesuai dalam pakan yang dibutuhkan untuk ternak, mengurangi tekanan untuk menghasilkan makanan yang cukup untuk populasi manusia yang terus bertambah, sambil tetap membiarkan mereka yang tidak dapat menghentikan kebiasaan daging mereka. untuk menggali potongan ayam atau sapi asli yang segar. Semua berkat beberapa ilmuwan yang mengotak-atik beberapa jaringan hewan lebih dari seratus tahun yang lalu.