July 29, 2021

Geheimnisse und Torten: Der Kampf um Fleisch aus dem Labor | Stammzellen

NeinEs vergeht keine Woche, ohne dass Elliot Swartz mindestens eine Anfrage von Forschern erhält, die ihn fragen, wo sie Zelllinien (eine Zellkultur, die aus einer einzelnen Zelle entwickelt wurde) für den Einsatz in der zellulären Landwirtschaft finden können – ein wesentliches Werkzeug für die Herstellung von im Labor gezüchtetem Fleisch. „Eines der wichtigsten Dinge, die Zelllinien bieten, ist, dass sie Forschern den Einstieg in dieses neue Gebiet ermöglichen“, sagt Swartz, der in New York als leitender Wissenschaftler am Good Food Institute (GFI) arbeitet – einer gemeinnützigen Organisation die zelluläre Landwirtschaft voranzubringen und ihre Produkte so schnell wie möglich in unsere Regale und Mägen zu bringen. Die Unterstützung von Forschern ist ein Kernstück seiner Aufgabe. Bei Zelllinien kann er dagegen nur sehr wenig tun.

Swartz’ Antwort an die Forscher ist leider immer die gleiche: Aktuell gibt es für die zelluläre Landwirtschaft relevante, öffentlich verfügbare Zelllinien nicht wirklich. Das bedeutet nicht, dass sie nirgendwo zu finden sind. Upside Foods (ehemals Memphis Meats) hat mehrere Patente zum Schutz der von ihm entwickelten Zelllinien eingereicht, und Unternehmen wie Cell Farm Food Tech haben ein Geschäft rund um den Verkauf von Zelllinien mit Gewinn aufgebaut. Entdeckungen hinter verschlossenen Türen zu halten ist ein Verhaltensmuster von Privatunternehmen in der gesamten Branche, von dem viele glauben, dass es die Innovation verlangsamt.

Zelluläre Landwirtschaft ist die Verwendung tierischer Zellen oder Mikroben, um tierische Produkte wie Fleisch oder Milch in Bioreaktoren zu züchten. Das Feld gewann an Bedeutung, nachdem der niederländische Wissenschaftler Mark Post 2013 den ersten kultivierten Fleischburger vorgestellt hatte. Seitdem wird kultiviertes Fleisch als nachhaltige Alternative zur Viehzucht angepriesen, die die Hauptursache für die Zerstörung von Lebensräumen ist. Die weltweite Nachfrage nach Burgern und Speck wird in den kommenden Jahrzehnten zunehmen, was bedeutet, dass mehr Ökosysteme planiert werden, um dem expandierenden Markt gerecht zu werden. Dies wiederum wird das Risiko künftiger Pandemien erhöhen, da der Verlust der biologischen Vielfalt mit dem Auftreten neuer Krankheiten verbunden ist. Darüber hinaus werden die Bemühungen zur Senkung der CO2-Emissionen auch die Pariser Ziele verfehlen, wenn wir unseren Fleischkonsum nicht reduzieren, so ein Sonderbericht des Weltklimarats, der 2019 veröffentlicht wurde.

Die zelluläre Landwirtschaft gewann 2013 an Bedeutung, als Prof. Mark Post von der Universität Maastricht (oben) den ersten kultivierten Fleischburger enthüllte. Foto: Cultured Beef Website/EPA

Es gibt einige Fortschritte. In Singapur erhielt Eat Just letztes Jahr als erstes Unternehmen für kultiviertes Fleisch die behördliche Zulassung für den Verkauf seines Produkts. Aber es bleiben noch viele technologische, soziale und wirtschaftliche Hürden, bevor unsere Supermärkte mit einer Vielzahl von kultivierten Schnitzeln gefüllt sind. Um diese Hürden zu überwinden, drängen Organisationen wie die GFI auf einen öffentlicheren Austausch von Daten, Tools und Ideen. Derzeit wird die meiste Forschung auf diesem Gebiet von privaten Unternehmen durchgeführt, die anscheinend daran interessiert sind, ihr geistiges Eigentum zu schützen.

Swartz sagt, dass der Mangel an öffentlich zugänglichen Zelllinien „ein Torwächter ist, um Leute in das Feld zu bringen, obwohl das Interesse groß ist“, und fügt hinzu, dass dies in anderen Branchen nicht wirklich ein Problem ist. Wissenschaftler, die nach Stammzellen für Forschungs- oder klinische Zwecke suchen, können sich an die staatlich finanzierte UK Stem Cell Bank wenden, und jenseits des Atlantiks beherbergt die gemeinnützige American Type Culture Collection eine Reserve von Zelllinien, die hauptsächlich frei zugänglich sind. Obwohl solche Depots tierische Zellen enthalten, bedeutet dies nicht, dass sie sich zur Erzeugung von Fleisch eignen.

Was Zelllinien selbst so nützlich macht, ist, dass sie unsterblich sind und sich unbegrenzt vermehren können, sodass sie als Standardmodell in der gesamten Branche verwendet werden können. „Wir werden nicht verstehen, ob unsere Ergebnisse stimmen, wenn verschiedene Gruppen unterschiedliche Zellen mit unterschiedlichen Eigenschaften verwenden“, fährt Swartz fort. „Zelllinien sind also das erste Puzzleteil, um kultiviertes Fleisch zu einem echten Studiengebiet zu machen.“ Das GFI füllt das zelllinienförmige Loch in der zellularen Landwirtschaft, indem es die Schaffung von Linien finanziert, die offen zugänglich sein werden, und ein Endlager für ihre Lagerung erstellt. Kerafast – ein in Boston ansässiges Bioforschungsunternehmen – wird dieses Endlager unterhalten. Auch Forscher, die nicht am GFI beteiligt sind, können Zelllinien hinterlegen, ebenso private Unternehmen; Wer die Zellen nutzen möchte, muss eine geringe Gebühr bezahlen, um die Kosten für die Lagerung und Wartung der Zellen zu decken. Bisher hat nur eine akademische Gruppe eine Zelllinie hinterlegt. „Die Linien, an denen in akademischen Gruppen gearbeitet wird, befinden sich noch in der Entwicklung, deshalb haben wir noch nicht so viele“, sagt Swartz.


TDie Zurückhaltung privater Unternehmen, ihre Zelllinien zu teilen, könnte zum Teil an deren Finanzierung liegen – ein GFI-Bericht ergab, dass von den 366 Millionen US-Dollar, die im Jahr 2020 in kultiviertes Fleisch investiert wurden, nur etwa 12 Millionen US-Dollar aus öffentlichen Quellen stammten. Die Kontrolle der überwiegenden Mehrheit des Kapitals in der Branche bedeutet, dass der Privatsektor das Tempo und die Richtung der Innovation bequem bestimmen kann, was der Lebensmittel- und Landwirtschaftsanalyst Saloni Shah des Breakthrough Institute als ein Problem ansieht. „Mit der Finanzierung der Forschung durch die Regierung und den öffentlichen Sektor können Sie Kriterien und Standards festlegen und sicherstellen, dass die richtigen Technologien gefördert werden, damit die Entwicklung des Sektors beschleunigt und verbessert wird“, sagt Shah.

Die Klage, dass Regierungen in nachhaltigere Lebensmitteloptionen investieren müssen, wird von Isha Datar, der Geschäftsführerin von New Harvest, einer weiteren gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Förderung der Zellularlandwirtschaft konzentriert, wiederholt. Einer der Gründe, warum es in diesem Bereich an staatlicher Finanzierung mangelt, ist ihrer Meinung nach, dass es sich um eine Mischung aus medizinisch orientiertem Tissue Engineering und Lebensmittelwissenschaft handelt. „Die zellulare Landwirtschaft ist irgendwie obdachlos und liegt zwischen den Rissen der bestehenden Finanzierungssäulen und unserer Vorstellung von der Trennung der Wissenschaft“, sagt sie. Swartz stimmt auch zu, dass mehr öffentliche Mittel benötigt werden, aber er glaubt, dass sie erst kommen werden, nachdem die Technologie skaliert wurde. „‚Skaliert diese Branche?’ wird der Schlüssel sein, um die Schleusen für Regierungen zu öffnen, die diese Technologie finanzieren“, sagt er. „Open-Source-Forschung wird wirklich wichtig sein, um neue Ideen zur Skalierung dieser Technologie oder zur Senkung der Kosten zu bringen.“

Eat Just's 'no kill' Chicken
Im Dezember wurde das „no kill“-Hühnchen von Eat Just in einem Restaurant in Singapur erhältlich. Es ist das erste im Labor gezüchtete Fleisch, das behördlich zugelassen wurde. Foto: Eat Just/AFP/Getty Images

Swartz beklagt auch, dass die Geheimhaltung die branchenweite Einführung anderer billigerer und effizienterer Materialien verhindert. Zum Beispiel sind alle Nährstoffe, die Tierzellen benötigen, um zu Fleischstücken heranzuwachsen, im Zellkulturmedium enthalten, aber das fötale Rinderserum nach Industriestandard ist teuer und muss aus dem Fötus einer geschlachteten Kuh extrahiert werden. Viele Startups behaupten, Alternativen entwickelt zu haben, aber sie bleiben Betriebsgeheimnisse. „Unternehmen neigen dazu, diese Dinge nicht zu patentieren, weil man bei der Patentierung eines Zellkulturmediums alles einbeziehen muss, was darin enthalten ist, was die Inhaltsstoffe Open Sourcing ist“, sagt Swartz.

Selbst wenn das Zelllinienproblem gelöst wäre, gäbe es immer noch technologische Hürden, die das Feld von einer groß angelegten Kommerzialisierung abhalten würden. Der Einsatz von Computermodellen, um diese Hürden zu überwinden und die Intensivierung der kultivierten Fleischproduktion zu beschleunigen, ist ein zentrales Ziel des Cultivated Meat Modeling Consortium (CMMC).

Die Modellierung ist ein nützliches Werkzeug, mit dem Forscher Experimente simulieren können, bevor sie ein Labor betreten. Dies hilft, Zeit und Ressourcen zu sparen. Um kompliziertere Simulationen durchführen zu können, benötigen Modellierer jedoch zunächst Daten aus einfacheren Experimenten, die die grundlegenden biologischen Prozesse hinter der kultivierten Fleischproduktion detailliert beschreiben – um die Summe des Ganzen zu verstehen, müssen wir zuerst die Teile analysieren. „Wir haben ziemliche Schwierigkeiten, die Informationen zu erhalten, die wir für den tatsächlichen Bau von Modellen benötigen“, sagt Jaro Camphuijsen, ein mit dem CMMC verbundener Forscher. Private Unternehmen, mit denen sie zusammenarbeiten, haben Widerstand gegen die gemeinsame Nutzung von Daten und die Durchführung bestimmter Experimente gezeigt. „Wir haben ziemlich viel mit einem kultivierten Fleischunternehmen gesprochen und oft gefragt: ‚Was passiert, wenn Sie dieses Experiment machen?’ Die Antwort lautet normalerweise: ‚Wir wissen es nicht’ und ‚Das werden wir nicht tun, weil die Zellen sterben werden’“, erklärt Camphuijsen. Aber gescheiterte Experimente, sagt er, können nützliche Datenpunkte liefern, die oft mehr zeigen als erfolgreiche Tests. „Experimente, die schiefgehen, liefern tatsächlich viele, viele Informationen, wenn man herausfinden will, wie sich diese winzigen Zellsysteme verhalten.“

Zellfleisch
Unternehmen sagen, dass sie Zellfleisch in einem Labor anbauen können, aber es bleiben Zweifel, ob die Produktion skaliert werden kann, um ein erschwingliches Produkt herzustellen. Foto: Svetlana-Cherruty/Getty Images/iStockphoto

Uma Valeti, die CEO von Upside Foods, bat um eine Antwort auf die Anschuldigungen, dass Industriegeheimnisse die Innovation auf diesem Gebiet verlangsamen, und schrieb in einer E-Mail, dass die Firma „die Bewegung für kultiviertes Fleisch in Gang gesetzt hat, als wir 2015 gegründet wurden Die Industrie wäre nicht an dem Ort, an dem sie heute ist, wo Hunderte von Unternehmen, NGOs, akademische Gruppen und Regierungsinstitutionen auf allen Kontinenten außer der Antarktis sich auf kultiviertes Fleisch konzentrieren.“ Sie fügt hinzu, dass Upside “aktiv mehr Open-Access-Forschung zu kultiviertem Fleisch unterstützt” und “die Entwicklung öffentlicher Forschungseinrichtungen wie das Cultured Meat Consortium aktiv unterstützt hat”.

Als Reaktion auf die gleichen Anschuldigungen schrieb Robert E. Jones, Leiter der Abteilung Public Affairs bei Mosa Meat: „Nur wenige Unternehmen haben mehr als Mosa Meat getan, um zur offenen Weiterentwicklung der zellularen Landwirtschaft beizutragen.“ Er fügt hinzu, dass Mosa „hoffte, dass der Burger von 2013 einen Mondschuss an öffentlichen Investitionen in die Forschung auslösen würde“, und dass „es für ein Innovationsökosystem, das sowohl privates Kapital als auch öffentliche Investitionen umfasst, für eine so große Herausforderung wie die Reform der Ernährungssystem.”

Die Idee, dass Regierungen in nachhaltigere Lebensmitteloptionen investieren müssen, wird von Datar aufgegriffen. Sie hat Bedenken hinsichtlich eines Gebiets, dem eine wissenschaftliche Grundlage und öffentlich zugängliche Informationen fehlen. „Das bedeutet, dass die zellulare Landwirtschaft transparenter sein muss als andere Branchen“, sagt Datar. „Ich denke, wir brauchen viel mehr Datenaustausch und viel mehr Transparenz, wenn wir ein besseres Lebensmittelsystem schaffen wollen.“ Werden private Unternehmen diesem Ruf nach mehr Transparenz folgen und auf ihre Behauptungen aufbauen, dass sie mehr Open-Access-Forschung unterstützen, oder werden sie dem Ansatz in anderen Sektoren folgen, in denen finanzieller Gewinn gegenüber gesellschaftlichem Nutzen Vorrang hat? Aktivisten hoffen, dass die Antwort eine ist, die den Planeten vor die Gewinnmargen stellt.