إنتاج لحم مزروع متعدد الأنسجة من خلايا جذعية إبِيبلاست خنزيرية مستقرة عبر تمايز متعدد الاتجاهات

لماذا يهم إنتاج اللحم دون حيوانات

بالنسبة لأي شخص يهتم بمستقبل الغذاء، تبدو فكرة إنتاج لحم حقيقي دون تربية الحيوانات وذبحها جذابة للغاية. لكن حتى الآن، واجه معظم اللحم المزروع في المختبر صعوبة في مطابقة النسيج المعقد والعصيرية والقيمة الغذائية لشريحة لحم خنزير حقيقية. تصف هذه الدراسة طريقة لزراعة قطع صغيرة شبيهة باللحم تحتوي على عضلات ودهون وهياكل شبيهة بالأوعية الدموية من سلالة واحدة من خلايا جذعية خنزيرية مستقرة وسهلة التعامل، بهدف تقريب اللحم المزروع من المظهر والملمس والملف التغذوي للحم الخنزير التقليدي.

بناء اللحم من خلية انطلاق واحدة

بدأ الباحثون بنوع خاص من الخلايا الجذعية الخنزيرية المأخوذة من جنين في مرحلة مبكرة، تُدعى خلايا إبِيبلاست قبل تكون المغذيات (pregastrulation epiblast stem cells). تستطيع هذه الخلايا التجدد لفترات طويلة ويمكن توجيهها لتتحول إلى أنسجة متعددة. والأهم، أن الفريق صمم وصفات لعوامل نمو وجزيئات صغيرة خالية من مصل الحيوانات، مما يجعل العملية أكثر قابلية للضبط وربما أكثر أمانًا للاستخدام الغذائي. بتغيير توقيت هذه الوصفات بدقة، دفعت نفس سلالة الخلايا الجذعية لتكوين ثلاثة مكونات أساسية للّحم: خلايا مكوِّنة للعضلات، خلايا مكوِّنة للدهون، وخلايا وعائية تشبه بطانة الأوعية الدموية وشركاءها الداعمين.

تشكيل أنسجة الدهون والأوعية دون مصل حيواني

لإنشاء الدهون، دفع العلماء الخلايا الجذعية أولاً نحو حالة مرنة تشبه نسيج الضام، ثم حرّضوها على تخزين قطرات دهنية واكتساب مظهر وسلوك خلايا دهنية ناضجة. أظهرت هذه الخلايا الدهنية المصنعة في المختبر كروموسومات مستقرة وجينات نشطة مرتبطة بتخزين الدهون والأيض، وأدت أداءً أفضل من الخلايا الدهنية المستخرجة من أنسجة خنازير بالغة التي تميل إلى الضعف مع الوقت. بالموازاة، طور الفريق وصفة خطوة بخطوة لتشكيل نفس الخلايا الجذعية إلى مزيج من خلايا بطانة الأوعية والخلايا الداعمة (البيريسايت). شكلت هذه الخلايا الوعائية شبكات أنبوبية داخل هلام وامتصت جزيئات دهنية بطرق نمطية لخلايا الأوعية الدموية الصحية، ومرة أخرى دون استخدام مصل مصدره حيواني.

ترك الخلايا لتتجمّع ذاتيًا إلى قطع ثلاثية الأبعاد شبيهة باللحم

بعد الحصول على مصادر موثوقة من الخلايا المكونة للعضلات والدهون والأوعية، ركز الباحثون على البنية. بدلاً من الاعتماد على دعامات مكلفة وغير صالحة للأكل، نمّوا هذه الخلايا في وسط معلق لطيف يتحرك باستمرار ليمنع التصاقها بصحن الزراعة. تحت هذه الظروف، تجمعت خلايا المكونة للعضلات والدهون تلقائيًا إلى كُرَيَّات صغيرة. مع مرور الزمن، طورت هذه الكريات سوابق ليفية تشبه نسيج العضلات أو امتلأت بكثافة بقطرات دهنية. عند مزجها معًا — أولاً عضلة مع دهون، ثم عضلة ودهون وأوردة (الخلايا الوعائية) بنسب متساوية — تعرفت الخلايا على بعضها ونظمت نفسها ذاتيًا إلى كريات متعددة الأنسجة أكثر تعقيدًا قطرها نحو مليمتر واحد، مع مناطق مميزة من ألياف عضلية ومخازن دهنية وهياكل شبيهة بالأوعية متماسكة بمصفوفتهن خارج الخلوية الخاصة.

المذاق والتغذية والملمس مقارنة بلحم الخنزير الحقيقي

سأل الفريق بعد ذلك كيف تقارن هذه القطع الصغيرة من اللحم باللحم الحقيقي. أظهرت التحليلات الكيميائية أن لبنات البروتين (الأحماض الأمينية) في اللحم المزروع كانت موجودة بنسب مشابهة لتلك في لحم الخنزير الأصلي، مع أن الكمية الإجمالية كانت أقل. في المقابل، كان محتوى الدهون الكلي أعلى، مع نسبة أكبر ملحوظة من الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة — التي تُعتبر غالبًا أفضل لصحة القلب — مما أدى إلى نسبة تقريبًا مضاعفة للدهون غير المشبعة إلى المشبعة. عند معالجة الكريات إلى نقانق وطهيها، كان ملمسها — المقاس بالصلابة والمضغ والمرونة — قابلاً للمقارنة مع نقانق لحم الخنزير التقليدية وكانت متفوقة على نقانق مصنوعة مباشرة من خلايا جذعية غير متمايزة. كما عرضت النقانق المزروعة مركبات رائحة مميزة، ما يشير إلى إمكانية ضبط النكهة في أعمال مستقبلية.

ما يعنيه هذا لمستقبل اللحم المزروع

بالمحصلة، تُظهر هذه الدراسة أن سلالة واحدة مستقرة من الخلايا الجذعية الخنزيرية يمكن توجيهها — دون مصل حيواني — نحو عدة أنسجة ذات صلة باللحم، وتوسيعها على نطاق واسع في نظام تعليق ثلاثي الأبعاد بسيط، وتجميعها إلى قطع صغيرة تحاكي البنية والعديد من الجوانب الغذائية للّحم الحقيقي. وبينما تظل القطع صغيرة وليست أجزاء كاملة الحجم بعد، يشير هذا النهج إلى مستقبل يمكن للمنتجين فيه ضبط نسب العضلات والدهون والأنسجة الوعائية لتصميم لحوم بملمس مخصص وملف دهني صحي أكثر، مع تقليل الاعتماد على الحيوانات الحية وجعل إنتاج اللحم المزروع على نطاق واسع أكثر واقعية.

الاستشهاد: Yao, Y., Zhu, G., Zhi, M. et al. Generation of multitissue cell-cultivated meat via multidirectional differentiation of stable porcine epiblast stem cells. Nat Commun 17, 3347 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70177-w

الكلمات المفتاحية: اللحم المزروع, لحم من خلايا جذعية, اللحم المُنتَج في المختبر من لحم الخنزير, زراعة خلايا ثلاثية الأبعاد, تكنولوجيا الغذاء الحيوية