Il legno coltivato in laboratorio potrebbe cambiare le regole del gioco per il pianeta

"Molto di ciò che vedete qui è una convergenza di ingegneria e biologia in modi che le persone non immaginavano nemmeno solo pochi anni fa", ha detto Jeffrey Borenstein, direttore tecnico del Centro di ingegneria biomedica presso il Charles Stark Draper Laboratory.

Situato a Cambridge, nel Massachusetts, a pochi passi dal famoso Massachusetts Institute of Campus tecnologico, per il quale il Draper Laboratory senza scopo di lucro conduce ricerche all'avanguardia decenni. Negli anni '60, ha contribuito a progettare l'Apollo Guidance Computer che ha portato gli astronauti dell'Apollo sulla luna e poi li ha riportati sani e salvi.

Il progetto di cui parla Borenstein sopra è nel complesso più terreno, anche se non per questo meno impressionante. In effetti, se tutto andasse secondo i piani, non è esagerato affermare che potrebbe salvare il pianeta. La grande idea: coltivare tessuti vegetali in laboratorio per produrne l’equivalente vegano carne coltivata in laboratorio.

Se ciò sembra impressionante, ma di interesse di nicchia, immaginate le potenziali applicazioni: invece di dover abbattere le foreste per produrre legno, per darne una esempio di un tessuto vegetale: potresti invece far crescere rapidamente il materiale attraverso un processo chimico in un modo che abbia un impatto planetario considerevolmente minore. Potresti anche modificarne le proprietà meccaniche o la geometria. Immagina, ad esempio, di far crescere un tavolo di legno più forte in un unico pezzo solido. Non sono necessari piantagione di alberi, fresatura, trasporto, terreno o luce solare.

"Abbiamo una domanda crescente di prodotti e generi alimentari mentre la popolazione continua a crescere", Ashley Beckwith, Draper Fellow e Ph. D. candidato al MIT che sta lavorando al progetto, ha detto a Digital Trends. “In definitiva, c’è molta più concorrenza per i terreni coltivabili rispetto al passato. Ad un certo punto, le terre a nostra disposizione potrebbero non essere in grado di fornire tutto ciò che chiediamo. Dobbiamo iniziare a trovare modi alternativi e più strategici per produrre questi materiali di origine vegetale”.

Simile alla carne coltivata in laboratorio

Al momento, il team non sta creando tabelle completamente formate. Sta stampando minuscoli campioni di materiale dimostrativi in ​​piastre Petri, attualmente utilizzando la pianta zinnia, un genere di piante della famiglia delle margherite.

Per le loro prime dimostrazioni di prova, i ricercatori hanno estratto cellule vive dalle foglie di una pianta di zinnia, quindi hanno coltivato queste cellule in un mezzo di crescita liquido. Sono stati poi trasferiti in un gel, grazie al quale possono essere indotti, proprio come le cellule staminali, in una varietà di tipi di cellule. La struttura rigida e simile al legno che sono riusciti a indurli a diventare, in un caso, può essere modificata nella sua fermezza controllando la produzione di un polimero organico chiamato lignina.

Il confronto con la carne cellulare è appropriato. Negli ultimi anni, il numero di aziende che esplorano questo spazio è esploso. Da Mosa Meat a Memphis Meats a una miriade di altre startup meno allitterative che non si appoggiano così tanto alla lettera M, non c'è carenza di capitali di rischio dedicati al sogno di coltivare carne in un laboratorio senza che una sola mucca o maiale debba perderla vita. Le piante potrebbero essere le prossime?

"Penso che, in generale, l'analogia sia abbastanza buona", ha detto Beckwith a Digital Trends. “Ciò che stiamo cercando è essenzialmente fare ingegneria tissutale nelle piante. Vogliamo far crescere un tessuto isolato senza far crescere il resto della pianta, proprio come fanno le persone che ci lavorano l’industria della carne coltivata sta cercando di far crescere un tessuto particolare in una mucca piuttosto che far crescere l’intera mucca”.

“Lavorare con le cellule vegetali è un po’ diverso rispetto a lavorare con le cellule animali”, ha continuato. “Per prima cosa, tendono ad avere una crescita più lenta, ma hanno un potenziale di sviluppo molto maggiore rispetto a molte cellule animali adulte. Abbiamo molta più flessibilità per poter controllare lo sviluppo di quelle colture cellulari — anche se, dal punto di vista temporale, queste colture impiegano un po' più tempo rispetto alle colture di cellule animali per produrre il risultato finale Prodotto. Ma quando li confronti con il caso naturale, dove la coltivazione del legno su un albero potrebbe richiedere 20 anni prima che abbia un valore economico, se parliamo di un arco di un paio di mesi, è ancora molto migliorato."

Nuove possibilità

La più grande somiglianza, tuttavia, risiede nell’obiettivo più ampio, a beneficio del pianeta. Proprio come la carne cellulare significa meno terra necessaria per il bestiame, meno emissioni di metano e altro ancora, le piante cellulari porteranno con sé nuovi vantaggi ecologici.

“Penso che [siamo all’inizio di] una vera spinta verso prodotti biodegradabili”, Luis Fernando Velásquez-García, uno dei principali ricercatori presso i Microsystems Technology Laboratories del MIT che sta anche lavorando al progetto, ha detto a Digital Trends. “Il mondo è arrivato a un punto in cui dobbiamo spendere risorse e sforzi significativi per gestire i rifiuti con cui abbiamo a che fare, le cose di cui non abbiamo più bisogno”.

Borenstein ha dichiarato a Digital Trends che questo lavoro apre nuove possibilità di produzione in quel settore, non solo modi più semplici di realizzazione oggetti che già produciamo con materiali di origine vegetale, ma creiamo oggetti che attualmente non realizziamo con questi materiali BENE. Ciò potrebbe includere la creazione di tipi di materiali intelligenti, in grado di autoripararsi o adattarsi ai cambiamenti ambientali come, beh, una pianta.

"Potresti realizzare qualcosa che viene tipicamente realizzato utilizzando materiali sintetici, e potresti realizzarlo con materiali naturali e viventi", ha detto. “Ciò potrebbe avere enormi benefici per l’ambiente, giusto? L’idea di progettare un materiale vivente per sostituire qualcosa di sintetico che potrebbe non essere degradabile, che potrebbe rimanere in una discarica per migliaia di anni. Potresti progettare qualcosa che abbia le proprietà che sostituiscono quel materiale artificiale e renderlo un materiale vivente.

C’è ancora molto lavoro da fare, ma la promessa è significativa. “Probabilmente siamo ancora lontani, ma si spera non su una scala di decenni”, ha detto Beckwith. “Potremmo vedere alcuni sviluppi significativi se [quest’area ricevesse l’attenzione che merita]. Penso che potreste vedere sviluppi nel decennio che sono molto, molto significativi”.

Un documento che descriveva il lavoro era recentemente pubblicato sul Journal of Cleaner Production.