Una volta che i ricercatori dell'Eawag hanno identificato ciò di cui le cellule dei pesci avevano bisogno e che l'FBS sembrava fornire, la sfida successiva è stata quella di sostituire i componenti dell'FBS con alternative. Il team ha selezionato con cura vitamine, minerali, ormoni, fattori di crescita e lipidi per creare le condizioni di crescita richieste, riducendo al minimo i componenti di origine animale, ove possibile. Il processo è stato tutt'altro che semplice, richiedendo molteplici tentativi e continui aggiustamenti, e portando ripetutamente a battute d'arresto inaspettate. "Se c'è una lezione che ho imparato da questa esperienza è che la vera innovazione nella scienza raramente segue un calendario fisso. Al contrario, le scoperte più importanti arrivano quando ci prendiamo il tempo di mettere in discussione le cose, di fallire e di andare oltre le nostre competenze", riflette Jozef.

Una volta messo a punto il nuovo terreno di coltura, si è passati alla prova del nove. "Abbiamo acclimatato le cellule dei pesci al nuovo terreno di coltura riducendo la quantità di FBS a ogni cambio di terreno, finché le cellule non sono riuscite a crescere completamente senza FBS", spiega Jozef. Tuttavia, non tutte le cellule hanno ottenuto questa transizione senza problemi, come riferisce Jozef. "Affondare o nuotare" è il nome dell'altro metodo utilizzato da Jozef e dal suo team. Si tratta di trasferire le cellule nel nuovo terreno di coltura senza acclimatarle. Con grande soddisfazione del team, anche queste cellule hanno resistito bene. Tuttavia, hanno potuto osservare delle differenze. Le cellule acclimatate lentamente al nuovo terreno di coltura hanno impiegato più tempo per adattarsi, ma sono cresciute più rapidamente dopo alcune divisioni cellulari. Al contrario, l'alternativa "affonda o nuota" è stata rapida all'inizio, ma la crescita è poi rallentata. Ma non importa quale sia il metodo utilizzato: Il nuovo terreno di coltura funziona!
 

Jozef e il suo team non solo hanno dimostrato che il terreno di coltura funziona, ma anche che le cellule branchiali coltivate in questo modo possono essere congelate in azoto liquido e rivitalizzate se necessario, un fattore importante nella ricerca cellulare. Jozef testerà ora questo nuovo terreno di coltura anche con le cellule cerebrali della trota iridea. "I nostri risultati dovrebbero incoraggiare altri ricercatori ad adattare il nostro approccio e possibilmente anche il terreno di coltura per le loro linee cellulari", afferma Jozef, "Questo sarebbe un passo importante verso la ricerca senza animali". La ricercatrice spera inoltre che l'industria offra presto più alternative ai componenti animali per i terreni di coltura. "Possiamo testare solo ciò che è disponibile sul mercato". Con un'eccezione, tutti i componenti del nuovo terreno di coltura sono privi di ingredienti animali. Solo una proteina è ancora di origine animale: poiché nei test le cellule dei pesci hanno reagito male alle alternative, il nuovo terreno di coltura contiene ancora piccole quantità di sieroalbumina bovina (da non paragonare alla TCS), poiché è difficile che le cellule producano questa proteina da sole.

L'industria come faro di speranza

Ciò che è attualmente disponibile sul mercato non limita solo le possibilità in laboratorio. Il nuovo terreno di coltura, che ora tutti possono produrre in laboratorio, ha anche un prezzo: rispetto al siero di vitello fetale, le alternative sono ancora costose. Ma anche questo aspetto è destinato a cambiare. Jozef spera che i prezzi scendano con l'aumento della domanda. La ricerca sulla carne allevata in laboratorio, in particolare, è un forte stimolo per l'arrivo di nuovi prodotti sul mercato, a cui i ricercatori potrebbero attingere. Poiché la TCS è vietata nell'industria alimentare, le cellule della carne da laboratorio non possono essere coltivate in tale siero. Le aziende interessate stanno quindi investendo molto nello sviluppo di alternative senza siero. Il team di Eawag ha certamente dimostrato che ciò è possibile.
 

Immagine di copertina: il nuovo terreno di coltura non richiede il siero ottenuto da feti di vitello (Foto: Leonardo Biasio, Eawag).

Un approccio sistematico per la coltivazione a lungo termine senza siero di cellule di pesce con la linea cellulare RTgill-W1 come esempio Barbara Jozef, Zhao Rui Zhang, Hans-Michael Kaltenbach, Kristin Schirmer