L’approccio One Health (OH), in virtù dell’integrazione di competenze afferenti a settori e discipline più svariate è fondamentale per affrontare i rischi e le minacce per la salute che si presentano nell’interfaccia uomo-animale-piante-ambiente. Al fine di supportare WHO, FAO, WOAH e UNEP (Il Quadripartito) nelle politiche di OH, nel 2021 viene costituito un gruppo consultivo scientifico e strategico  denominato One Health High-Level Expert Panel (OHHLEP), composto da 29 membri, con il compito di fornire indicazioni per rafforzare gli orientamenti e coordinamento strategici, promuovere la visibilità politica, definire le responsabilità e le azioni legate a OH e migliorare la cooperazione tra governi. OHHLEP definisce OH come “un approccio integrato e unificante, che mira a bilanciare e ottimizzare in modo sostenibile la salute delle persone, degli animali e degli ecosistemi. Riconosce inoltre che la salute degli esseri umani, degli animali domestici e selvatici, delle piante e dell’ambiente in generale (compresi gli ecosistemi) siano strettamente collegati e interdipendenti. L’approccio mobilita molteplici settori, discipline e comunità a tutti i livelli della società, affinché lavorino insieme per promuovere il benessere e affrontare le minacce alla salute e agli ecosistemi, rispondendo al tempo stesso al bisogno collettivo di cibo, acqua ed energia sani e l’aria, agendo sui cambiamenti climatici e contribuendo allo sviluppo sostenibile’. Con questa definizione viene sottolineata la necessità di mettere in campo azioni per implementare OH in modo sostenibile puntando ad una migliore collaborazione multisettoriale e transdisciplinare, efficace coordinamento, comunicazione e sviluppo di capacità.  Con il contributo di OHHLEP, il Quadripartito pubblica nel 2022 un piano d’azione congiunto One Health 2022-2026 (OH JPA) con sei percorsi di azione ed una guida per l’implementazione ed integrazione di sistemi e capacità per prevenire, prevedere, individuare e rispondere alle minacce emergenti, migliorare la salute delle persone, degli animali, delle piante e dell’ambiente e contribuire ad uno sviluppo sostenibile.  Nel dicembre 2023, il Quadripartito, con lo scopo di assistere i paesi nell’adozione e adattamento dei piani OH, pubblica una ulteriore guida pratica per l’attuazione del piano d’azione congiunto One Health a livello nazionale e individua tre percorsi: politica, sostegno e finanziamento; sviluppo organizzativo, implementazione e integrazione settoriale; dati, prove, istruzione e conoscenza.  Allo stesso tempo assegna a OHHLEP i compititi di:

• dare indicazioni sull’attuazione del Piano Congiunto di Azione One Health (OH JPA 2022-2026) informando sullo sviluppo sia di  politiche OH basate sull’evidenza scientifica, sia di strumenti e metriche per supportare l’implementazione e la misurazione, nonché identificazione di gap di ricerca su OH;
• fornire una valutazione scientifica di rilevanza politica sui driver di emergenza e ri-emergenza di minacce sanitarie nell’interfaccia uomo-animale-ecosistema;
• formulare raccomandazioni su questioni specifiche per le aree OH che destano maggiori preoccupazioni e che necessitano di maggiore attenzione, azione e direzione futura.

OHHLEP all’inizio del 2024 pubblica il documento ‘An integrated inventory of One Health tools: Mapping and analysis of globally available tools to advance One Health (Inventario integrato degli strumenti OH: mappatura e analisi degli strumenti disponibili a livello globale per far progredire OH) con l’obiettivo di inventariare e analizzare una serie di strumenti che, sebbene sviluppati nel corso degli anni per affrontare le malattie infettive e la preparazione alle pandemie, la resistenza antimicrobica, la sicurezza alimentare o il cambiamento climatico, non sono mai stati completamente valutati per l’implementazione di OH e i loro risultati in generale non contestualizzati, laddove pochi hanno assicurato l’integrazione settoriale e disciplinare tra le tre dimensioni di OH e la coerenza con i principi fondamentali. Un inventario di strumenti OH torna utile a paesi e regioni per l’elaborazione dei piani d’azione nazionali OH, per la valutazione e definizione di priorità per l’implementazione e per il rafforzamenti dei relativi meccanismi.   Sebbene siano stati compiuti progressi sostanziali nello sviluppo ed implementazione dei vari strumenti OH, occorre assicurare coordinamento e collaborazione continui tra settori, discipline e parti interessate per la definizione di nuovi strumenti e modalità di condivisione,  sinergia e collegamento dei risultati funzionali ad un utilizzo di risorse minime per sistemi OH sostenibili. I paesi e le regioni possono identificare gli strumenti OH funzionali alle esigenze specifiche, adeguare quelli esistenti e sviluppare di nuovi per colmare le attuali lacune relative a genere, inclusione sociale e ambiente.

I temi sopra evidenziati sono stati discussi il 6 Novembre in occasione di un webinar sulla ‘Governance One Health basata sull’evidenza’, organizzato dal Quadripartito, con la partecipazione dei membri di OHHLEP  e del co-presidente Carlos Gonçalo Das Neves, Chief Scientist di EFSA.  La dottoressa Casey Barton Behravesh, membro di OHHLEP e Direttore del Centro OH presso il Center for disease control (CDC) di Atlanta, ha illustrato le attività svolte ed risultati ottenuti dal One Health Coordination Unit (USOHCU), una struttura che condivide la leadership con il CDC, il Dipartimento degli interni e l’USDA,  ed i fattori chiave per il successo della governance OH, quali collaborazione, coordinamento, comunicazione, politica&governance, disponibilità di risorse, piani e priorità condivisi, istruzione e formazione, coinvolgimento della comunità. Per garantire una collaborazione efficace nell’ambito dei programmi OH è necessario coinvolgere a tutti i livelli i diversi settori della sanità pubblica, sanità animale (domestica e selvatica), ambiente ed altri pertinenti e identificare i ruoli e le responsabilità di ciascun partner. La presenza di strutture efficaci di coordinamento fanno progredire OH anche con il coinvolgimento di partner esterni.  Ulteriore elemento chiave è la comunicazione che deve essere efficace, regolare e trasparente tra tutti i soggetti convolti con messaggi coordinati e tempestivi di. In tema di politica&governance, OH non può strutturarsi all’interno di programmi governativi senza una forte volontà politica e politiche di sostegno con finanziamenti e risorse umane adeguati. I piani e le priorità devono essere condivisi per costruire, pianificare e assegnare le priorità anche durante i periodi non emergenziali. L’istruzione e la formazione devono essere garantiti a tutti i livelli a cominciare dai programmi educativi delle scuole primarie se secondarie per costruire le capacità multisettoriali e transdisciplinari per le future generazioni. Infine c’è bisogno di promuovere meccanismi di partecipazione estesa attraverso il coinvolgimento della comunità nelle iniziative OH.

Dott. Maurizio Ferri, Coordinatore scientifico della SIMeVeP

Ieri 5 novembre, presso la sede Ministero della Salute, si sono svolti i lavori previsti dall’organizzazione della Seconda Giornata dei Centri e dei Laboratori di Referenza Nazionali degli Istituti Zooprofilattici Sperimentali nell’ottica One Health, curata dalla S.I.Ve.M.P. settore II.ZZ.SS., in particolare dai dottori Paola Nicolussi e Renato Giunta.

Gli ospiti esterni, i relatori ed i partecipanti sono stati accolti dagli interventi del dott. Giovanni Leonardi, Direttore del Dipartimento della salute umana, della salute animale e dell’ecosistema (One Health) e dei rapporti internazionali, del Direttore generale della Salute Animale, dott. Giovanni Filippini, del Direttore della ex Direzione generale per l’Igiene e la Sicurezza degli Alimenti e la Nutrizione, dott. Ugo Della Marta e del Segretario nazionale del Sindacato italiano veterinari medicina pubblica, dott. Aldo Grasselli.

Sono intervenuti il dott. Luigi Scordamaglia, amministratore delegato di Inalca e la senatrice Vita Maria Nocco che hanno espresso apprezzamento per il lavoro che svolge la Sanità Pubblica veterinaria ed in particolare per quello degli Istituti Zooprofilattici Sperimentali e dei Centri di Referenza Nazionali.

Le brillanti relazioni presentate dai ricercatori degli IIZZSS dottori Paolo Calistri, Fabrizio Vitale, Stefano Cappai, Luigi Bertocchi, Alessandra Tata, Anna Granato, Antonio Limone, Paola De Santis, Teresa Bossù, Francesca Barchiesi, Elisabetta Razzuoli, Nicola Bortone, moderati dai dottori Mauro Gnaccarini e Pierfrancesco Catarci, sono stati incentrati su temi di attualità della medicina veterinaria pubblica ed hanno fatto riferimento a ricerche ed esperienze recenti ed in corso di sviluppo ulteriore di interesse del benessere e della sanità animale e della sicurezza alimentare. Si è parlato inoltre dell’importanza dei big data a servizio della One Health e di modelli sperimentali da inserire nelle organizzazione aziendali che favoriscano l’approccio olistico alla salute. Gli atti della giornata saranno resi disponibili presto sul sito della Società Italiana di Medicina Veterinaria Preventiva, a seguito della iniziativa lanciata dal dott. Aldo Grasselli nel corso del suo intervento, affinchè possano essere consultati da tutti gli interessati, anche coloro i quali non hanno potuto partecipare alla iniziativa.

A cura di Anna Maria Fausta Marino

Scarica gli interventi 

L’11 settembre 2023 la Commissione ha istituito il “Comitato consultivo per le emergenze sanitarie”, il quale su richiesta della Commissione stessa o del Comitato per la sicurezza sanitaria, svolge i compiti di cui agli articoli 23 e 24 del regolamento (UE) 2022/2371.

Il Comitato fornisce competenze alla Commissione durante la preparazione delle misure di attuazione, vale a dire prima che la Commissione sottoponga tali progetti di misure a un comitato di comitatologia.

Il dott. Maurizio Ferri, Coordinatore scientifico della SIMeVeP,  è stato selezionato ed inserito nella lista delle riserve di esperti per emergenze di Sanità Pubblica.

Sono aperte le iscrizioni al corso ECM dal titolo “Seconda Giornata dei Centri e dei Laboratori di Referenza Nazionali degli Istituti Zooprofilattici Sperimentali nell’ottica One Health” – “Il mondo è nelle mani di coloro che hanno il coraggio di sognare e di correre il rischio di vivere i propri sogni”  (Paulo Coelho) che si terrà a Roma presso il Ministero della Salute  il giorno 5 novembre 2024, con il patrocinio SIVeMP.

Il corso è aperto a 100 partecipanti, è gratuito ed è rivolto a Medici Veterinari delle tre aree funzionali, Medici Chirurghi (Igiene epidemiologia e sanità pubblica/Igiene degli alimenti e nutrizione/Medicina del lavoro/Malattie infettive) e Biologi.

Al corso sono stati attribuiti 5 crediti ECM.

Il corso ha come obiettivo quello di migliorare e potenziare le capacità diagnostiche e profilattiche dei colleghi relativamente ad alcune patologie, in particolar modo di quelle di interesse zoonotico. I relatori offriranno ai colleghi presenti spunti di riflessione relativamente a tecniche e studi previsionali per la diffusione di malattie infettive e contaminanti ambientali. L’aspetto uomo/animale/ambiente, infatti, sarà il Leitmotiv della giornata formativa.

Brochure

Programma scientifico

Scheda di iscrizione

Il virus dell’influenza aviare H5N1 corre e acquisisce mutazioni di adattamento ai mammiferi con il rischio di una nuova potenziale pandemia.

Lo conferma un recente studio pubblicato su Nature.

Il virus HPAI H5N1 derivato da bovini da latte si trasmette attraverso goccioline respiratorie nei mammiferi senza previo adattamento e causa infezioni letali in modelli animali.

Un team dell’Università del Wisconsin e del Giappone ha riferito che un isolato di H5N1 dall’occhio di un lavoratore del settore lattiero-caseario mostra una mutazione PB2-E627K legata alla replicazione nei mammiferi. Il lavoratore aveva mostrato una congiuntivite dopo l’esposizione a vacche infette.

I test hanno dimostrato la capacità del virus H5N1 di replicare sulla cornea umana e sulle cellule polmonari. Negli esperimenti sui tessuti di topo, il virus ha infettato 15 tessuti diversi, con i livelli più alti riscontrati nel tessuto respiratorio.

Il team ha infettato i furetti con un’alta carica del virus isolato dal lavoratore lattiero-caseario, trovando un modello di infezione simile a quello dell’uomo, non dei topi. Ricordo che i furetti sono modelli ideali per lo studio dell’influenza a causa dei sintomi clinici e trasmissione simili.

Tutti i furetti infetti sono morti entro cinque giorni e il campionamento dei tessuti ha mostrato la presenza del virus in tutti i tipi, in particolare nei tessuti respiratori. Al contrario, ricerche precedenti che utilizzavano un virus H5N1 bovino hanno rilevato gravi infezioni nei furetti, ma non così letali.

Tra il 17% e il 33% dei furetti nelle gabbie adiacenti sono stati infettati da goccioline respiratorie, indicando che il virus può diffondersi tra i mammiferi con questa modalità anche se con un’efficienza limitata. Tutti i furetti direttamente infetti sono morti entro sei giorni.

Maurizio Ferri,
Responsabile scientifico SIMeVeP

Sono on-line le presentazioni del corso svoltosi a Bergamo l’11 ottobre dal titolo “Farmacosorveglianza veterinaria, nuova normativa e controllo ufficiale”.

Il decreto legislativo 7 dicembre 2023, n. 218 ha adeguato l’ordinamento nazionale al regolamento (UE) 2019/6 sui medicinali veterinari portando inevitabili ricadute anche sul controllo ufficiale di farmacosorveglianza, controllo già profondamente modificato con l’introduzione dei diversi dispositivi informatici (Ricetta Elettronica Veterinaria e Classyfarm). Oggi, il medico veterinario pubblico, oltre ad avere una profonda conoscenza della normativa, è tenuto ad avere dimestichezza e competenza anche su questi dispositivi.

Il contesto emergenziale che coinvolge la veterinaria pubblica, assediata dalle diverse emergenze epidemiologiche, peste suina, blue tongue e influenza aviaria, non consente di abbassare la guardia su queste emergenze, ma nel contempo non si deve dimenticare il compito al quale è chiamato ad assolvere il veterinario pubblico: la salute a 360 gradi; non è quindi possibile immaginare una sicurezza alimentare senza un efficace controllo del farmaco veterinario; l’aggiornamento, la formazione e il confronto sono elementi fondamentali per mantenere un’elevata professionalità soprattutto in questo campo, notevolmente mutato negli ultimi anni, e nel quale si giocano diverse partite relative alla salute degli animali e dell’uomo e alle quali saremmo immediatamente.

Scarica le presentazioni

La produzione di carne per soddisfarne il fabbisogno di quasi otto miliardi di persone sul pianeta sta mettendo a dura prova le risorse disponibili. Fattori come lo sfruttamento dei terreni per l’allevamento intensivo, il disboscamento, la minaccia alla biodiversità e l’ emissione di gas serra sono responsabili degli effetti disastrosi del cambiamento climatico.  Se questo trend globale continuerà, il consumo di carne è destinato a crescere in modo significativo, con un aumento della domanda del 30% entro il 2050.  Tuttavia, è possibile contrastare questa tendenza e mitigare gli effetti della pressione ambientale attraverso la diversificazione della dieta e l’introduzione di proteine alternative tra cui quelle ​​vegetali, carni coltivate in laboratorio, o persino proteine ​​di insetti.

Una  analisi pubblicata nel 2019 dalla società di consulenza AT Kearney stima che nel 2040 la carne coltivata occuperà il 35% del mercato della carne globale insieme ad  altri analoghi di origine vegetale per un totale di 640 miliardi di dollari. Riguardo invece ai volumi di produzione futuri il rapporto Mc Kinsey prevede che entro il 2030 la produzione di carne coltivata,  benchè in crescita costante, con 2,1 milioni di tonnellate potrà soddisfare solo lo 0,5% della domanda globale di carne a causa delle capacità limitate degli attuali bioreattori che oggi vanno da 2.000 a 10.000 litri.   Una stima più recente è fornita dalla società di consulenza Systemiq Ltd. finanziato da e in collaborazione con Good Food Institute (GFI) relativo ai benefici economici che il settore della carne coltivata potrebbe apportare in Unione Europea ed altri come un migliore valore nutrizionale, profili di grassi più sani e rischi ridotti di zoonosi e resistenza antimicrobica,  riduzione del bioaccumulo di tossine soprattutto nei frutti di mare e livelli superiori di disponibilità alimentare per la riduzione dei  costi di produzione della carne, influenzati dal cambiamento climatico, dalla pressione sulle risorse, nonché dalla dipendenza dalle importazioni e dalla produzione di mangimi per animali.  Per stimare il potenziale della carne coltivata l’analisi prende in considerazione tre scenari, di cui due ambiziosi ma plausibili per lo sviluppo futuro del settore della carne coltivata.

L’obiettivo di questa analisi non è quello di fornire proiezioni definitive su ciò che accadrà ma di illustrare quale potrebbe essere il potenziale economico per l’Europa nell’ambito di alcuni scenari ambiziosi con l’intento di assumere fin da ora un ruolo di leadership nel settore. Negli scenari delineati, l’analisi stima che il settore potrebbe rappresentare un mercato globale da 170 a 510 miliardi di euro entro il 2050, e  nello scenario più ambizioso da 15 a 80 miliardi di euro all’anno a livello europeo, fra consumo interno ed esportazioni e sulla base di una catena di valore nazionale della carne coltivata e di opportunità commerciali. Inoltre la crescita di questo settore creerebbe 25.000-90.000 nuovi posti di lavoro ben retribuiti. La relazione rileva anche un particolare vantaggio competitivo nell’UE che in forza della ricerca nella scienza e nella biotecnologia è in grado di fornire materie prime per la coltivazione cellulare, come i terreni di crescita e attrezzature. In una prospettiva sul ruolo che i singoli paesi potrebbero svolgere nella filiera della carne coltivata, il rapporto illustra con casi-studio specifici le opportunità per Francia, Spagna, Polonia e Germania di sviluppare mercati nazionali e input chiave per la bioproduzione. Questi risultati sono estremamente entusiasmanti ma per cogliere l’opportunità, occorre assicurare la scalabilità del settore e la progressione da prodotto di nicchia (intorno a 85 euro al kg) a prodotto maggiormente accessibile con la parità di prezzo rispetto alle carni convenzionali, condizioni che potranno realizzarsi solo in un contesto normativo equo e trasparente e con investimenti significativi dei governi nei settori della ricerca e sviluppo nei prossimi anni.  La relazione ha calcolato che per concretizzare lo scenario più atteso e realizzare questi benefici, il settore della carne coltivata necessita di un investimento globale medio annuo di 55 miliardi di euro a livello globale da qui al 2050, di cui 5 miliardi dovrebbero provenire dall’UE, tra investimenti pubblici (500 milioni) e privati. L’UE sta attualmente destinando  diversi miliardi per le infrastrutture di trasporto green ed innovazioni eco-compatibili.  E’ ampiamente dimostrato come investimenti simili nel settore alimentare producano vantaggi superiori.

Dal punto di vista dell’impatto ambientale, il rapporto rileva che se il settore della carne coltivata crescesse a livello globale fino a queste dimensioni, rispetto ad altre tecnologie, potrebbe mitigare fino a 3,5 giga tonnellate di emissioni di gas serra (pari al 17% delle emissioni totali del sistema alimentare nel 2050).  Inoltre, si risparmierebbero fino a un terzo dei terreni agricoli globali (1,4 miliardi di ettari) e fino a 225 milioni di metri cubi di acqua, il tutto rafforzando la salute pubblica e la sicurezza alimentare. La capacità del settore di raggiungere questi traguardi dipenderà dalla disponibilità degli investimenti pubblici e privati necessari per superare le sfide tecniche, ridurre i costi e scalare la produzione in modo efficiente. Questi scenari dipenderanno anche dalla capacità della carne coltivata di mantenere un percorso di commercializzazione equo e basato su dati concreti in Europa e nel mondo. In termini di allocazione, gli autori del report consigliano di distribuire l’investimento con una suddivisione 40/60, dando priorità al 40% per Ricerca e sviluppo e al 60% per la costruzione di infrastrutture, entrambi fondamentali per inviare i segnali giusti agli attori privati ​​e sbloccare i flussi di capitale privato.  In Italia i poli universitari in cui si fa ricerca sul settore hanno sollecitato un dialogo multidisciplinare, concretizzatosi con  una conferenza multidisciplinare dal titolo ‘Le scienze della carne coltivata’ organizzato presso il Molecular biotechnology center “Guido Tarone  dall’Università di Torino e da Good Food Institute in occasione della European Biotech Week.  Sono stati coinvolti accademici di biotecnologia, ingegneria, diritto, psicologia, nutrizione, sicurezza alimentare e bioetica per riflettere sul futuro della carne coltivata e su come orientarsi tra le sfide che ci attendono.  L’evento ha visto il lancio di un progetto di crowdfunding a supporto della ricerca in UniTo, che ha già raccolto oltre il 90% dei fondi.

Dott. Maurizio Ferri e Dott.ssa Maria Grazia Cofelice – SIMeVeP

L’ associazione AVCI odv, di cui SIMEVEP è sostenitrice,  ha presentato il progetto “Raccontiamo la Bontà”, Bando n.7 sul Volontariato/Terzo settore anno 2023 della Regione Piemonte.

Il nucleo centrale del progetto che vede costituirsi in rete diverse altre organizzazioni di volontariato è stato il docufilm attorno al quale si sviluppano altre iniziative finanziate dalla Regione Piemonte.

Il docufilm descrive l’impegno dei volontari nell’affrontare i problemi legati alla povertà (anche alimentare) nei territori di Biella e di Vercelli ma vuole dare anche risalto all’importanza dell’impegno pubblico, soprattutto del Servizio Veterinario che con i suoi professionisti svolge il ruolo di formatore per favorire il recupero delle eccedenze e la riduzione degli sprechi.

Il  4 ottobre il docufilm è stato presentato in anteprima durante il Convegno “Prevenire lo spreco alimentare: un incrocio di azioni virtuose tra etica, educazione, solidarietà e salute” organizzato dalla ASLCN2- Alba.

Docufilm “Raccontiamo la bontà”

Le proteine animali trasformate (PAT) derivano esclusivamente da materiale a basso rischio definito di categoria 3 dal Reg. 1069/2009 sui sottoprodotti, ovvero parti di animali (ossa, frattaglie, ecc.) dichiarati idonei al consumo umano a seguito di ispezione prima della macellazione. Costituiscono dunque un prodotto del rendering, un processo di sterilizzazione e stabilizzazione che converte i tessuti animali in materiali utilizzabili.

L’industria del rendering ogni anno in Europa gestisce 18 milioni di tonnellate di materiale animale, che in un’economia circolare viene ritrasformato in prodotti farmaceutici, cere e biodiesel, mangimi ricchi di proteine di alta qualità per l’industria degli alimenti per animali domestici e acquacoltura, combustibili, oleochimica, fertilizzanti. Il rendering, con gli attuali volumi di produzione industriale, è pertinente alla sfida climatica, inoltre utilizzando l’energia pulita che deriva dai sottoprodotti per produrre calore ed energia, può essere considerato a impatto zero di CO2.

Per garantire la sicurezza per l’uso nell’alimentazione animale la produzione avviene solo in stabilimenti approvati ai sensi del Reg. 1069/2009 e Reg. di esecuzione 142/2011 ed è sostenuta da rigidi controlli veterinari per prevenire la diffusione di malattie degli animali e zoonosi, garantire la tracciabilità e la sicurezza.

Ne parla il dott. Maurizio Ferri in un articolo pubblicato su La Settimana Veterinaria

Numerosi studi e pubblicazioni di Life cycle assessment (LCI) peer reviewed hanno dimostrato che la carne coltivata offre l’opportunità,  insieme agli alimenti di origine vegetale, di rendere la produzione  delle proteine animali più sostenibile. Utilizzando l’agricoltura cellulare, la carne coltivata riduce le emissioni di azoto, l’uso del suolo e le preoccupazioni per il benessere degli animali,  offrendo una soluzione sostenibile per soddisfare la domanda globale di proteine.

E’ indubbio che la produzione di carne coltivata debba affrontare una serie di sfide economiche, tecnologiche e sociali.  Una di queste è relativa al costo elevato dei terreni di coltura con ingredienti  di tipo farmaceutico, dei fattori di crescita e proteine ricombinanti. Per essere un’alternativa praticabile alla produzione di carne convenzionale e per lo scale up,  l’agricoltura cellulare richiede l’analisi costo-efficacia dei materiali, l’ottimizzazione delle formulazioni dei terreni di coltura per massimizzare la produzione e il consolidamento delle relative filiere di approvvigionamento.

Le tecniche tradizionali di produzione di carne coltivata si basano su terreni chimicamente indefiniti che utilizzano il siero fetale bovino (FBS), con i limiti economici ed etici, e terreni chimicamente definiti che utilizzano fattori di crescita specifici.   La voce di costo maggiore per lo scale-up della produzione è rappresentata dai terreni di coltura, che contengono nutrienti e fattori di crescita.  Tuttavia, è possibile ridurre i costi con un ventaglio di soluzioni che prevedono:

• selezione di ingredienti a costo inferiore
• utilizzo di quantità inferiori di terreni di coltura
• nuove formulazioni di terreni di coltura che attraverso la modellazione delle vie metaboliche consentono una crescita cellulare efficiente
• sostituzione dei componenti farmaceutici dei terreni a costo elevato con quelli di qualità alimentare o per mangimi
• fonti proteiche alternative (es. nuove proteine ottenibili con l’uso della luce per (piattaforma fotomolecolare)
• fattori di crescita alternativi e/o loro riciclo
• ingegnerizzazione delle linee cellulari per ridurre i rapporti di conversione del mangime e sprechi (lattato e ammoniaca)
• uso di cellule immortalizzate (es. fibroblasti di pollo) che si adattano a un terreno con poco siero o serum free.
• riciclo dei terreni.

Microalghe come fonte di glucosio

La maggior parte del glucosio nei terreni di coltura tradizionali per la carne coltivata in laboratorio proviene dalla coltivazione di cereali come mais e grano, che incidono sull’ambiente a causa del consumo di acqua e dell’uso di fertilizzanti e pesticidi.  Ricerche recenti assegnano alle microalghe un ruolo fondamentale nel futuro della carne coltivata nel renderla meno dipendente dagli input di cereali ed animali e con molti altri benefici.  Uno studio condotto in Giappone ha dimostrato che diversi ceppi di microalghe (C. littorale, C. vulgaris) possono fornire alle colture cellulari glucosio, aminoacidi e altri nutrienti.  La coltivazione di microalghe,  che non richiede fertilizzanti e pesticidi e con ridotto consumo di acqua,  può anche avvenire su terreni non adatti all’agricoltura,  comprese le aree urbane ed alimentare un sistema circolare di coltura cellulare in cui i terreni di coltura residui a fine ciclo che contengono ammoniaca e lattati possono alimentare le microalghe in grado a loro volta di rimuovere fino all’80% dell’ammoniaca e 16% di fosforo. L’obiettivo immediato è di avere un sistema chiuso di 30 metri quadri in grado di produrre un chilogrammo di carne coltivata al giorno entro il 2030.

Fonte: https://www.nature.com/articles/d42473-024-00083-6.

Questo sistema circolare, che funziona senza l’aggiunta di nutrienti derivati ​​dai cereali e sieri animali,  potrà contribuire per la futura produzione di carne coltivata alla riduzione dell’impatto ambientale e del consumo di risorse/energia.  Un importante composto di scarto nelle cellule animali coltivate è l’L-Lattato, utilizzato naturalmente dalla maggior parte delle alghe.  Per rimuovere il lattato nei terreni di scarto e sviluppare un sistema di coltura di cellule animali sostenibile, ricercatori giapponesi hanno introdotto nel Synechococcus, cianobatterio unicellulare molto diffuso nell’ambiente marino, un gene da Escherichia coli che codifica per la L-lattato deidrogenasi che converte il lattato in piruvato, un metabolita che a sua volta può essere convertito in glucosio dalle cellule.  Numerosi laboratori di ricerca e aziende in Asia, Europa e Stati Uniti perseguono concetti simili.  Alcune aziende come Mewery stanno persino co-coltivando le cellule animali con le microalghe che simultaneamente consumano ammoniaca, forniscono ossigeno, esprimono fattori di crescita ricombinanti e diventano parte del prodotto finale.  Una strategia che potrebbe fornire una soluzione meno dispendiosa in termini di energia e terra per la produzione di terreni di coltura su larga scala.  Studi futuri dovranno confrontare i costi e l’impatto ambientale della produzione di carne coltivata integrata con le microalghe rispetto ai mezzi più convenzionali di produzione di input per i terreni.

Gli idrolizzati

Due nuovi studi di Life cycle assessment (LCA) sui terreni di coltura cellulare per la carne coltivata pubblicati da Tufts University Center for Cellular Agriculture (TUCCA) e University of Helsinki hanno confermato l’impatto ambientale dei terreni e mostrato come l’uso di proteine vegetali, come ad esempio gli isolati proteici di colza o idrolizzati agricoli di prodotti animali (es. da albumi d’uovo) possano sostituire le proteine ricombinanti ad alto impatto o il siero animale e dunque  ridurre in modo significativo l’impatto ambientale. L’orientamento degli studi futuri vede la modellazione dei processi di produzione alimentare di aminoacidi su larga scala,  di proteine ricombinanti e altri fattori di produzione  nonché processi per la preparazione e la spedizione di formule in polvere finite.  Nel primo studio americano la riduzione dell’utilizzo di FBS nei terreni di coltura dal 10 al 2% (v/v) ha consentito di ridurre tutte le voci di impatti ambientale studiati.  Ulteriori riduzioni sono state ottenute quando FBS viene completamente sostituita da terreni di base come  DMEM/F12, Essential 8™, idrolizzati proteici e fattori di crescita ricombinanti.  L’uso del suolo è stato il meno ridotto,  in quanto condizionato dall’estrazione dell’amido per produrre glucosio per il terreno  DMEM/F12.  Il terreno di coltura con idrolizzati proteici dall’albume d’uovo ha ottenuto le più alte riduzioni di impatto rispetto al mezzo contenente FBS.  Uno studio australiano ha dimostrato che gli idrolizzati di erba Kikuyu, erba medica e pellet per l’allevamento di bovini a certe condizioni promuovono la crescita delle cellule mioblastiche C2C12 in terreni contenenti lo 0,1% e lo 0% di siero.  Questi effetti in terreni privi di siero sono più pronunciati quando gli idrolizzati da pellet di mangime per bovini vengono combinati con i promotori della crescita come insulina, transferrina e selenio.  Uno studio simile della Texas A&M University ha dimostrato il potenziale dell’isolato proteico dell’erba medica (alfalfa protein) come componente promettente di terreni di coltura privi di siero per la proliferazione delle cellule satelliti bovine BSC. Questi risultati confermano che le materie prime esistenti e a basso costo possono fornire una fonte nutritiva adatta per le cellule in coltura e sottolineano la necessità di una ricerca continua sulle fonti proteiche alternative e nuove formulazioni di terreni di coltura per supportare la produzione sostenibile ed etica dei terreni per la crescita cellulare.  GFI, una organizzazione non profit che sostiene la ricerca, le politiche e gli investimenti necessari per le proteine alternative, ha dichiarato che entro la fine del 2024 finanzierà diversi progetti sull’ottimizzazione degli idrolizzati. L’impulso per gli studi futuri dovrà focalizzare sulla modellazione dei processi di produzione alimentare degli attuali fornitori su larga scala di aminoacidi, proteine ricombinanti e altri fattori di produzione che servono l’industria, nonché sui processi per la preparazione e la spedizione di formule in polvere finite come quelle perseguite in nuove strutture. Nutreco, che ha precedentemente collaborato con diverse startup nel settore per fornire input di terreni a basso costo, ha annunciato l’apertura del primo stabilimento commerciale che produrrà in quantità industriali  terreni di coltura cellulare in polvere di qualità alimentare.

Nuovi fattori di crescita e proteine ricombinanti

I fattori di crescita, contenuti anche nel FSB e le proteine ​​ricombinanti, necessari per aiutare le cellule muscolari a crescere,  per via del loro costo elevato costituiscono un’altra importante  voce di costo per la produzione di carne coltivata.  La ricerca è attualmente orientata sia alla  produzione di proteine ​​a partire da batteri,  funghi o piante come sistemi di espressione, sia alla loro sostituzione con alternative vegetali, in particolare per le proteine ​​utilizzate ad alte concentrazioni nei terreni come l’albumina e la transferrina.  Ricercatori giapponesi hanno ottenuto la riduzione di FBS, e dunque evitato l’uso del feto,  incubando il terreno di coltura cellulare con cellule provenienti da organi di animali da allevamento, come fegati o placente,  che secernono i fattori di crescita. In questo modo non sarà più necessario ricorrere al costoso processo di purificazione dei fattori di crescita derivati da altre fonti.

Dott. Maurizio Ferri e Dott.ssa Maria Grazia Cofelice – SIMeVeP