Carne de ingeniería tisular para el consumo y método para producir carne de ingeniería tisular para el consumo.

Un método para producir un producto cárnico no humano para el consumo que comprende las etapas:

cultivar conjuntamente células musculares no humanas y adipocitos no humanos ex vivo; después sembrar las células musculares no humanas y los adipocitos no humanos en una estructura de soporte; y hacer crecer las células musculares no humanas y adipocitos no humanos para producir un producto cárnico no humano.

Carne de ingenieria tisular para el consumo y metodo para producir carne de ingenieria tisular para el consumo.

CAMPO DE LA INVENCION

El campo de la presente invención se refiere a la producción y cultivo de productos carnicos para el consumo. En 5 particular, se refiere a carne de ingenieria tisular para el consumo ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Los productos carnicos como carne de vacuno, cerdo, cordero, aves o pescado son productos deseables para el consumo alimenticio. Los productos carnicos se producen actualmente a partir de animales enteros, que es un metodo de producción muy ineficaz porque una porción significativa de todo el cereal producido agricolamente se utiliza para los animales en lugar de para consumo humano. En los Estados Unidos, por ejemplo, la alimentación del ganado representa aproximadamente el 70% de todo el trigo, el maiz y otros cereales producidos. Ademas, para producir una libra de carne de vacuno, se requieren miles de libras de agua para que el animal beba y para cultivar el alimento para el ganado. Mientras tanto, en todo el mundo, segun algunos calculos, mas de 800 millones de personas estan desnutridas y 50.000 personas, mueren de hambre cada dia.

Los actuales metodos de producción de carne tambien son perjudiciales para el medio ambiente. Las selvas tropicales se agotan a un ritmo de aproximadamente 500 pies cuadrados de bosque tropical por cada libra de carne de vacuno producida. Del mismo modo, las tecnicas modernas de pesca marina se han vuelto tan eficaces que los oceanos y los lagos estan sobreexplotados. Las especies que alguna vez fueron comunes estan ahora en peligro de extinción o se han extinguido.

Los actuales esfuerzos cientificos para hacer frente a estos problemas se han centrado en aumentar la eficacia de la cria o producción de ganado. Por ejemplo, se han utilizado hormonas de crecimiento para hacer crecer el ganado mas rapido y de este modo, consumir menos cereales y agua. Las hormonas de crecimiento tipicamente se inyectan en el ganado, pero tambien se han desarrollado nuevos metodos de introducción de la hormona de crecimiento utilizando tecnologias de ingenieria genetica, tales como transgenicos o la clonación de animales completos. Los actuales metodos de producción de carne, sin embargo, requieren agua, cereal, y tierra para criar el ganado.

Otro problema de los actuales metodos de producción de carne implica la contaminación de los alimentos. Todos los anos, en promedio, cada americano enferma y 9.000 personas mueren a causa de algo que han ingerido. Para controlar la contaminación de los alimentos, la estrategia actual del Gobierno es inspeccionar la carne durante el procesado. El USDA (Departamento de Agricultura de EE.UU) y la FDA (Administración de drogas y alimentación) , sin embargo, rara vez regulan las granjas donde se originan los patógenos porque carecen de potestad reglamentaria sobre las granjas. Sin embargo, a excepción de E. coli 0156: H7, las bacterias peligrosas se consideran legalmente "inherentes" a la carne cruda. Sin embargo, dos de las "bacterias inherentes", - Campylobacter y Salmonella - representan el 80% de todas las enfermedades y el 75% de las muertes por consumo de carne y aves de corral.

En la industria avicola segun se informa, por ejemplo, se permite que hasta un 25% del pollo para asar y un 45% de la carne picada de pollo, den un resultado positivo para salmonela. El Centro para el Control de Enfermedades estima que Campylobacter infecta entre 70% y 90% de todos los pollos. Las infecciones por Campylobacter causan retortijones, diarrea con sangre y fiebre. Cada ano en los Estados Unidos, las infecciones por Campylobacter tienen como resultado aproximadamente 800 muertes. Las infecciones por Campylobacter tambien pueden conducir al sindrome de Guillian-Barre, una enfermedad que requiere de cuidados intensivos durante varias semanas. La incidencia de enfermedades graves y muertes a causa de estas bacterias puede aumentar a medida que se desarrollan mas cepas resistentes a antibióticos. Esto ha hecho que algunos cientificos se cuestionen el uso continuo de antibióticos como suplemento alimenticio para el ganado.

Por lo tanto, existe una necesidad de producir productos carnicos para el consumo que sean mas eficaces, mas 45 seguros y mas sanos que los metodos actuales de producción.

COMPENDIO DE LA INVENCION

La presente invención esta dirigida a productos carnicos no humanos de ingenieria tisular y metodos para producir tales productos carnicos no humanos. La invención proporciona un metodo para producir un producto carnico no humano para el consumo como se establece en las reivindicaciones de la 1 a 14. En una realización preferida de la 50 invención, el producto carnico esta sustancialmente libre de cualquier contaminación microbiana o parasitaria perjudicial. Otra realización de la invención esta dirigida a un producto carnico no humano como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22.

DESCRIPCION GENERAL DE LA REALIZACION PREFERIDA

En general, los productos carnicos proceden de los musculos de los animales.Los carniceros realizan los cortes correspondientes de carne de vacuno, aves, cordero, pescado o carne de cerdo para su venta como filetes, pechugas de pollo, chuletas de cordero, filetes de pescado, chuletas de cerdo, etc Tambien se incluyen derivados de productos carnicos, tales como la carne picada que puede ser procesada en alb6ndigas, filetes rusos, alb6ndigas de pescado, salchichas, salami, mortadela, jamón, etc. Los productos carnicos tambien pueden incluir tejidos musculares o carne que ha sido sazonada o secada, tales como la cecina.

Una realización de la presenteinvención implica un metodo como se ha definido anteriormente para producir carne no humano para el consumo. El metodo puede incluir cultivar celulas madre de musculo in vitro y permitir que estas celulas se diferencien en tipos especificos de celulas musculares, tales como celulas del musculo esqueletico o celulas de musculo liso ex vivo. Las celulas musculares pueden derivar de cualquiera de los animales no humanos que consumen los seres humanos, como mamiferos (p. ej. bovinos, bufalos, cerdos, ovejas, ciervos, etc) , aves (p. ej. pollo, patos, avestruces, pavos, faisanes, etc) , peces (p. ej. pez espada, salmón, atun, lubina, trucha, bagre, etc) , invertebrados (p. ej., langosta, cangrejo, camarón, almejas, ostras, mejillones, erizos de mar, etc) , reptiles (p. ej. serpiente, cocodrilo, tortuga, etc) , y anfibios (p. ej., ancas de rana) . Preferiblemente, las celulas musculares derivan de celulas madre mesenquimales embrionarias pluriotentes que dan origen a celulas musculares, celulas de grasa, celulas de hueso y celulas del cartilago. Las celulas musculares tambien pueden derivar de celulas madre embrionarias totipotentes como las celulas de blastocisto, de huevos fecundados, de placenta o del cordón umbilical de estos animales.

Las celulas musculares pueden crecer en un cultivo dentro de los tejidos musculares que estan unidos a una estructura de soporte tal como un armazón de dos o tres dimensiones o una estructura de soporte. Las celulas musculares pueden crecer en la estructura de soporte bidimensional, tal como una placa petri formando varias capas de celulas que pueden ser separadas y procesadas para el consumo. Otros ejemplos de estructuras de soporte bidimensionales pueden incluir membranas porosas que permitan la difusión de nutrientes de los medios de cultivo desde un lado de la membrana hacia el otro lado donde las celulas estan sujetas. En este tipo de condiciones de cultivo, se pueden lograr capas adicionales de celulas mediante la exposición de las celulas al medio de cultivo a ambos lados de la membrana, es decir, las celulas reciben nutrientes por difusión desde un lado de la membrana y tambien del medio de cultivo que rodean a las celulas que crecen en la membrana.

Las celulas musculares tambien pueden ser cultivadas sobre, alrededor, o dentro de una estructura de soporte tridimensional. La estructura de soporte se puede modelar en diferentes tamanos, configuraciones y formas, segun se desee, para proporcionar la configuración y forma para que las celulas musculares crezcan y se asemejen a los diferentes tipos de tejidos musculares, tales como filete, lomo, pierna, pechuga de pollo, muslo, chuletas de cordero, filete de pescado, cola de langosta, etc. La estructura de soporte se puede hacer con biomateriales naturales o sinteticos, que sean preferiblemente no t6xicos por lo que no seran daninos si se ingieren. Los biomateriales naturales pueden incluir, por ejemplo, colageno,... [Seguir leyendo]

1. Un metodo para producir un producto carnico no humano para el consumo que comprende las etapas: cultivar conjuntamente celulas musculares no humanas y adipocitos no humanos ex vivoº despues sembrar las celulas musculares no humanas y los adipocitos no humanos en una estructura de soporteº y hacer crecer las celulas musculares no humanas y adipocitos no humanos para producir un producto carnico no humano.

2. Un metodo segun la reivindicación 1, donde las celulas musculares no humanas derivan de celulas madre mesenquimales embrionarias pluripotentes no humanas o de celulas madre embrionarias totipotentes no humanas.

3. Un metodo segun la reivindicación 1, donde la etapa de crecimiento de las celulas musculares no humanas

comprende hacer crecer celulas madre musculares no humanas y diferenciar las celulas madre musculares no humanas en diferentes tipos de celulas musculares no humanas.

4. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende ademas la etapa de exponer las celulas musculares no humanas y los adipocitos no humanos a una corriente electrica u oscilante, donde la exposición a la corriente electrica u oscilante produce en el producto carnico no humano una textura es mas similar a la carne natural.

5. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende ademas la etapa de anadir nutrientes que se incorporan a los productos carnicos no humanos.

6. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las celulas musculares no humanas se

derivan de animales seleccionados del grupo que consiste en mamiferos, pajaros, peces, invertebrados, reptiles y 20 anfibios.

7. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el producto carnico no humano esta libre substancialmente de contaminación microbiana danina.

8. Un metodo para producir carne no humana para el consumo que comprende las etapas de: cultivar celulas madre musculares no humanas ex vivoº 25 sembrar las celulas madre musculares no humanas en una estructura de soporteº

tratar las celulas madre musculares no humanas con acidos grasos para trans diferenciar las celulas madre no humanas en adipocitosº y hacer crecer las celulas para producir un producto carnico no humano 9. Un metodo para producir productos carnicos no humanos para el consumo que comprende las etapas de: 30 cultivar celulas de cartilago no humanas ex vivoº

sembrar las celulas de cartilago no humanas en una estructura de soporteº

cultivar a) celulas musculares no humanas o b) ambas celulas musculares no humanas y adipocitos junto con celulas de cartilago no humanas sobre o alrededor de la estructura de soporteº y hacer crecer las celulas musculares no humanas o celulas musculares no humanas y adipocitos para 35 producir un producto carnico no humano.

10. Un metodo segun la reivindicación 9, donde las celulas de cartilago no humanas se exponen a un esfuerzo mecanico, preferiblemente a un esfuerzo de flujo por cizalla.

11. Un metodo segun la reivindicación 1, donde la estructura de soporte es

(a) una estructura de soporte bidimensionalº o 40 (b) una estructura de soporte tridimensional.

12. Un metodo segun la reivindicación 1, donde la estructura de soporte esta hecha de biomaterial natural o sintetico apto para el consumo.

13. Un metodo segun la reivindicación 1, donde la estructura de soporte tiene una capa de soporte cartilaginosa

derivada de condrocitos.

14. Un producto carnico no humano para el consumo que comprende celulas musculares no humanas y una o mas celulas no humanas seleccionadas del grupo que consiste en adipocitos y celulas cartilaginosas que se han hecho crecer ex vivo.

15. Un producto carnico no humano segun la reivindicación 14 que comprende ademas una estructura de soporte, donde las celulas musculares no humanas y una o mas celulas no humanas se seleccionan del grupo que consiste en adipocitos y celulas de cartilago se adhieren a la estructura de soporte.

16. Un producto carnico no humano segun la reivindicación 14 o la reivindicación 15, donde las celulas musculares no humanas son celulas del musculo esqueletico, y/o donde las celulas musculares no humanas derivan de 10 animales seleccionados del grupo que consiste en mamiferos, aves, peces, invertebrados, reptiles y anfibios.

17. Un producto carnico no humano segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, donde el producto carnico no humano esta substancialmente libre de contaminación con microbios daninos.

18. Un producto carnico no humano segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, donde las celulas musculares no humanas derivan de celulas pluripotentes o totipotentes.

19. Un producto carnico no humano segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, donde las celulas musculares no humanas han sido expuestas a una corriente electrica, donde la exposición a dicha corriente da al producto carnico no humano una textura que le asemeja mas a la carne natural.

20. Un producto carnico no humano segun la reivindicación 14 que comprende

(i) adipocitos no humanos que se han hecho crecer ex vivoº donde opcionalmente los adipocitos no humanos estan (a) transdiferenciados a partir de mioblastos no humanosº o (b) derivadas de celulas madres no humanas pluripotentes o totipotentes.

21. Un producto carnico no humano segun la reivindicación 14, que comprende celulas de cartilago no humanas que se han hecho crecer ex vivoº donde las celulas de cartilago no humanas (a) se colocan entre una estructura de soporte y las celulas musculares no humanasº y/o (b) han sido expuestas a un esfuerzo mecanico preferiblemente esfuerzo de flujo por cizalla.