В то время как стартапы, как ГельторПроизведенный путем микробной ферментации (с использованием синтетической биологии для эффективного программирования бактерий для экспрессии белков животного происхождения), JellaTech культивирует клетки свиньи, крупного рогатого скота и человека (фибробласты), которые производят коллаген (который в настоящее время обычно извлекается из кожи, костей и соединительной ткани животных).
Хотя производство большего количества товарных белков коллагена, таких как желатин, с помощью клеточной культуры или микробной ферментации нерентабельно, по крайней мере, на данный момент, компании в этой альтернативной белковой области нацелены на небольшие, но дорогостоящие рынки биофармацевтических препаратов, косметики и питательных веществ. .
JellaTech, основанная в 2020 году Стефани Михельсен и Кейли ван Денсен-Хесеп, «Создание коллагена типа I, самого распространенного коллагена в коже». Главный научный сотрудник Роб Шотт сказал FoodNavigator-USA.
“ВНедавно мы передали наш первый образец потенциальному клиенту, и это было очень волнительно, потому что это был первый полученный из клеток коллаген. Коллаген секретируется клетками в виде трех цепей, которые скручиваются вместе, образуя тройную спираль, что делает его таким эффективным. Это то, что делают наши клетки [microbial] Ячейками не обойтись.
«Люди, с которыми мы разговаривали, пробовали микробные ферментированные белки коллагена, и они не работают с каждым применением, хотя они великолепны».
Но если привлекательность продукта JellaTech заключается в том, что он биологически идентичен натуральному коллагену животного происхождения, почему бы просто не использовать настоящий?
«В том, что мы делаем, больше надежности и последовательности, чем в том, что люди получают от стад животных». сказал выстрел. «Но когда дело доходит до косметики и питательных веществ, я думаю, что потребители движут этим изменением в сторону продуктов, которые не содержат животных».
добавил он: «Висячие фрукты содержат мало коллагена. [low-volume, high-value] Биомедицинские и биофармацевтические приложения, но долгосрочная цель — довести его до уровня цены, при котором мы сможем конкурировать или приблизиться к конкуренции с продуктами питания и напитками более низкого уровня».
Агрегатный процесс против непрерывного процесса
По его словам, чтобы получить коллаген, JellaTech меняет среду и добавляет буфер в резервуар:затем в В некоторых случаях коллаген становится растворимым, и мы можем удалить его и очистить». Он признал, что это означает, что клетки не могут продолжать производить коллаген, что требует периодического процесса.
“Мы изолируем клетки от тканей и храним клетки, поэтому вы можете получить десятки миллионов клеток из отдельной ткани. Когда мы хотим запустить пакетный процесс, мы берем один флакон из банка клеток и запускаем партию, увеличивая площадь поверхности этих колб для тканевых культур, чтобы мы были готовы к биореактору. Затем мы инокулируем клетки в биореакторе и даем им время для того, чтобы эти клетки производили коллаген, а затем мы делаем экстракцию .
«Вот где мы находимся сегодня, и это очень масштабируемо, хотя у нас есть некоторое видение того, как войти в непрерывный процесс».
Оптимальная конструкция биореактора
В настоящее время JellaTech все еще работает над созданием идеального биореактора с использованием адгезивной клеточной культуры, в которой клетки растут в виде монослоев на субстрате.
По словам Шотта, поскольку клетки липкие, им нужно к чему-то прикрепиться, чтобы расти. «Они связаны с поверхностью тканевой культуры, но микроносители — это то, что мы хотим исследовать в будущем, чтобы попытаться добраться до все большей и большей площади поверхности.
«Есть также некоторые новые технологии, в которых вы можете иметь большие площади поверхностей, которые как бы сложены, а в других случаях это ближе к мембране, к которой могут прилипать клетки, где вы получаете очень высокое отношение площади поверхности к объему».
Так как же сделать клетки более продуктивными? Изменив их среду или используя технологию вроде CRISPR?
Оба подхода занимают центральное место в продолжающемся исследовании, сказал Шутт, отметив, что даже если генная инженерия используется для создания более эффективных клеток, конечным продуктом (коллагеном) является не сама клетка, а то, что клетки производят. Следовательно, коллаген не приведет к маркировке пищевых продуктов с помощью биоинженерии.
«Мы работаем над тем, чтобы использовать врожденную способность этих клеток млекопитающих производить коллаген, который биологически идентичен нативному коллагену, и делать это устойчивым способом без использования животных…» Кристофер Гилкрист, старший научный сотрудник JellaTech
Маркировка и нормативные вопросы
Jellatech консультируется с экспертами по пищевому законодательству по вопросам маркировки и регулирования, но считает, что коллаген, выращенный на клетках, может не подпадать под действие той же нормативной базы, что и мясо, выращенное на клетках, поскольку животные клетки в процессе не являются конечным продуктом, а это означает, что GRAS “Решение может быть целесообразным, добавил он. Если их продукты идентичны продуктам коллагена, уже представленным на рынке.
Что касается маркировки, в то время как коллаген JellaTech производится без забоя животных, он не такой без животных, как коллаген Geltor, сказал Шутт.
«Мы считаем, что не причиняем вреда, не убиваем и устойчивы, но поскольку наши исходные клетки получены от животных, мы, возможно, не сможем использовать такой термин, как «без животных». Но у нас та же цель, что и у других. компании в космосе, которые задаются вопросом, как у нас есть более устойчивый, более этичный и более гуманный вариант для производства коллагена?»
Следующий шаг: производство в пробном масштабе
Итак, после этого достижения, каковы следующие шаги?
«Сейчас мы движемся к бета-диапазону», — сказал Шут. «Мы хотим расширить производственный процесс и собрать средства, чтобы мы могли инвестировать в капитальное оборудование и лабораторные помещения, чтобы иметь возможность вывести нас на пилотный уровень».
Генеральный директор Стефани Михаэльсен добавила: «Мы снова и снова доказывали свою способность производить однородный продукт, поэтому теперь мы хотим производить больше коллагена».
Компания Geltor из Сан-Леандро, разработавшая платформу вычислительной биологии для создания «предназначенных» функциональных белков с помощью микроферментации, в настоящее время поставляет пептиды эластина и коллагена человека для продуктов местного ухода за кожей.
Однако сейчас она переходит в сферу продуктов питания и питания. недавно завершенный Первое коммерческое производство «веганского» коллагена PrimaColl «неживотного происхождения» для рынков продуктов питания и питания, а первые продукты, содержащие этот ингредиент, вероятно, появятся на рынке в 2023 году.
PrimaColl, отличающийся от составов растительного или «бустерного» коллагена «строителя», идентичен природному биоактивному аминокислотному ядру птичьего коллагена типа 21, говорит Гилтор, который публикует синтетическую биологию для создания микробов, таких как E. Производство коллагена посредством процесс ферментации.
Тем временем израильская компания Alf Farms начала производить мясо, выращенное в клетках.Недавно объявлено Культивированный бычий коллаген Переход к полной разработке продукта с коммерческим запуском ожидается в 2024 году.