6. maj 2011

Interview med stamcellekødsforsker Tor Erling Lea

Tor Erling Lea forsker i at anvende stamcelleteknologi til at dyrke animalske celler til kød, der egner sig til forbrug
Det er et lille forskningsfelt internationalt, og foreløbig er der mest tale om grundforskning, for at finde ud af, hvilke celler der egner sig bedst til at dyrke til muskelceller, og finde de signalveje som er involveret i differentieringen. Men måske venter resultaterne lige om hjørnet - det er især også et spørgsmål, om at finde nogen der vil finansiere forskningen, men Lea har allerede en aftale med den køkkenchef, som skal tilberede det første stamcellekød, der bliver færdigt.

Mit navn er Tor Erling Lea, jeg er uddannet biokemiker, men har arbejdet med immunologisk basalforskning inden for human medicin i omkring 30 år. Nu er jeg professor på Universitetet for Miljø- og Biovitenskap (UMB), der ligger syd for Oslo.

Jeg har de sidste 30 år arbejdet med grundforskning, især med samspillet mellem mesenkymale stamceller fra knoglemarven og immunceller for at finde ud af, hvordan de påvirker hinanden. For halvandet år siden fik jeg tilbud om et professorat herude inden for et nyt satsningsområde, som hedder mad og helse. Da jeg begyndte her, blev jeg så kontaktet af Stig Omholt, som er professor i teoretisk biologi. Samtidig er han også en meget miljøoptaget person, og han havde allerede taget initiativ til at forsøge på at etablere et internationalt netværk om det, han kaldte in vitro-kød. Han har nogle kolleger i Nederlandene og USA, som arbejder med det, så han havde et vist internationalt kontaktnet, som jeg blev trukket ind i, fordi jeg var den, som kom til UMB og havde kendskab til celler og cellekultur.

Vi ønsker altså at bruge stamcelleteknologien til at dyrke kød, det vil sige at dyrke muskelceller og de andre celler, som indgår i det kød, vi spiser. Vores mål er at finde ud af, hvordan vi får cellerne til at udvikle sig til muskelceller og få tilstrækkeligt mange af dem til, at de bliver til muskelvæv. Næste skridt vil så være at finde ud af, om vi også kan udvikle andre typer celler, som indgår i muskelvæv – altså i kød, det vil sige bindevævsceller, fedtceller, nerveceller med mere. Og vi skal finde ud af, hvordan vi kan dyrke vævet tredimensionelt, så det kommer tættere på det kød, vi kender.

Men foreløbig er vi altså på grundforskningsniveauet. Vi vil gerne finde de celler, der egner sig bedst til at blive til muskelceller.

Forsøg med forskellige celler

Vi har valgt at undersøge muligheden for at bruge mesenkymale stamceller, fordi de deler sig vældigt hurtigt. Forskellige celler i kroppen deler sig med forskellig hastighed, hjerneceller deler sig vældig langsomt, immunsystemets celler, for ikke at tale om knoglemarven, har en enorm delingsaktivitet. Det betyder, at vi kan holde de mesenkymale stamceller i kultur ganske længe, hvor de deler sig ca. en gang i døgnet. Hvis man vil lave store mængder af kød, så er det nødvendigt at arbejde med celler, som kan dele sig hurtigt.

Vi ved fra litteraturen, at mesenkymale stamceller traditionelt udvikler sig til fedtceller, knogleceller, bruskceller og bindevæv. Men der er også en del rapporter om, at mesenkymale stamceller kan udvikle sig til nerveceller, og der er en del rapporter om, at det kan blive til muskelceller. Så vi tænkte, at vi ville forfølge dette spor og prøve at bruge vores kundskab om humane mesenkymale stamceller til at finde ud af, hvad som må gøres med disse stamceller fra dyr, for at vi skal få dem til at udvikle sig til at blive myocytter og eventuelt muskelfibre. Det viser sig jo, at menneskeceller og dyreceller ikke opfører sig på helt samme måde.

Vi arbejder med griseceller. Det er igen ret tilfældigt, men vi har jo et institut for husdyr, og der fødes grise hernede med jævne mellemrum. Derfor var det naturligt for os at tænke, at vi kunne udnytte navlestrenge fra grise.

Men for at være ærlig, så er jeg efterhånden lidt usikker på, hvad vi skal gøre for at få drejet mesenkymale stamceller til at blive myocytter, så vi arbejder parallelt med en anden type celler, pericytter, for at se hvilke af dem der har størst udviklingspotentiale, både i forhold til proliferation og i forhold til differentiering.

Differentiering og dyrkningsmedier

Ved man tilstrækkeligt om den naturlige differentiering, om hvad der får celler til at specialisere sig til bestemte celletyper?

Lea: Ja, den har man undersøgt ganske grundigt. Og disse traditionelle differentieringsveje til fedt, ben og brusk kender vi ganske meget til. Og nu skal vi altså prøve at narre cellerne til at gå i en anden retning. Vi har nogle tanker om, hvilke signalveje i cellerne, som må påvirkes for at ændre genekspressionen i en bestemt retning, som vi ønsker. Her bruger vi et vækstmedium, det vil sige en væske, som indeholder de næringsstoffer og vækstfaktorer som cellerne har brug for, for at kunne vokse, dele sig og udvikle sig til muskelceller.

Nu gør vi dette primært for at forsøge at finde ud af, om disse signalveje er essentielle. I næste omgang bliver det selvfølgelig helt afgørende både for mig og for hele projektet at finde de naturlige stimuli, så vi kan lægge kemikalierne til side og bruge de naturlige stimuli. Men ambitionen er at forsøge at beskrive de signalveje, som er involveret i differentieringen fra mesenkymale eller pericytstamceller og til muskelceller.

Hvad er det for et medium, cellerne bliver dyrket i? Er det baseret på føtalt kalveserum, som er en væske udvundet fra blod fra kalvefostre? For nogle vil sige, at hvis det her skal have en fremtid, så skal det være plantebaserede medier, det skal dyrkes på?

Lea: Ja, det er et godt spørgsmål. For bruger vi medier, der er baseret på dyr, er der mulighed for, at vi overfører zoonoser, altså dyresygdomme, til os selv. Desuden er en mening med teknologien jo, at vi så vidt muligt vil undgå at bruge dyr i produktionen. Men foreløbig arbejder vi med traditionelle cellekulturmedier, som jo er baseret på kalveserum. Jeg har dog talt med en professor i Tromsø, som har arbejdet med syntetiske medier hele livet, han har blandt andet produceret et medium, som er fuldstændig syntetisk. Det medium er relativt dyrt, men han mener, at det skulle kunne lade sig gøre at fremstille et specialmedium for in vitro kødproduktion til en meget lavere pris. Så der er nogle gode kompetencer inden for syntetiske medier, som gør, at det skal være muligt.

Beholder og struktur

At dyrke disse celler i plastskåle, som vi gør nu, er vældig lidt effektivt, for hvis vi skal producere de store mængder, så må vi have store arealer. Derfor arbejder vi med muligheden for at dyrke cellerne i tre dimensioner. Vi forsker blandt andet i at dyrke dem på gelatinpartikler, små partikler, som befinder sig nede i et lille kammer, og som vi roterer sådan, at de på en måde holder sig svævende.

Det er for at lære noget mere om, hvilke muligheder vi eventuelt kan have for at udnytte tredimensional cellekultur. Vi må finde ud af nu, hvilken matrix som egner sig. I fremtiden tror jeg, vi vil kunne dyrke disse celler på et eller andet net, som ligner in vivo-situationen, og der tænker vi faktisk net af nanofibre. Man er nu i stand til at lave nanofibre af protein, så der kan man tænke sig, at man laver en matrix, som består af protein, og så laver man proteinholdige celler, altså muskelceller, som vokser på dette, og der begynder vi at nærme os en struktur.

Det er jo stadig den store forskel, at vi ikke kan få blodgennemstrømning i vævet, så vi må sørge for en anden måde at skaffe cellerne næring på, og det har selvfølgelig konsekvenser for, hvordan det kommer til at se ud, og hvordan det kommer til at smage.

Fremtiden

Lea: Nu har vi fået etableret disse stamcellelinjer i kulturer, og bare det har været et stort arbejde. Det er tydeligt, at man ikke direkte kan overføre erfaringerne fra humane stamceller til grise stamceller.

Har hindringerne været større, end I havde regnet med?

Lea: Altså, du kan sige, at gennembrud i videnskaben kommer pludseligt - så er der en brik, som falder på plads, den kan falde på plads ganske snart, og så har vi taget et langt skridt. Så bare vi klarer at få økonomi til at ansætte unge lovende interesserede, motiverede forskere, og vi fortsætter det internationale samarbejde, så er jeg temmelig overbevist om, at vi skal lykkes i løbet af overskuelig fremtid.

Jeg tror faktisk, at vi kan lave dette, især hvis jeg tænker på det, vi spiser, som er daglig mad for os. For eksempel har vi i Norge en type kogt skinke, eller hvad siger man i Danmark? Det har ikke noget rigtigt med skinke at gøre. Det er et produkt, som er limet sammen af småkød, og jeg ser ingen grund til, at vi faktisk ikke skal kunne klare at lave noget tilsvarende her, bruge teknologien og finde ud af at producere noget, som hænger sammen, på samme måde som de fleste af de kødprodukter vi spiser i dag.

Er I kommet så langt, at I kan høste kød?

Lea: Ja, og det gør vi. Stig Omholt har en kollega, som han plejer at have julebord sammen med, og Stig har lovet ham, at han skal være den første til at prøve vores in vitro-kød. Han har sit julebord på en restaurant, og der har han en aftale med køkkenchefen, som har lovet at gøre sit bedste for at tilberede dette, sådan at det bliver godt.

Er det så i år [2009, red.] eller 2030?

Lea: Ja, jeg tør ikke sige før 2015.

Og bliver det mere end en ært?

Lea: Ja, det bliver nok en lille hors d'oeuvre.