Projeto Inovacel pretende substituir o soro fetal bovino, componente essencial no cultivo de células, por um produto inovador à base de microalgas que está a ser desenvolvido no Algarve, já com elevadas taxas de sucesso e potencial para alavancar uma nova fileira alimentar e científica.
O conceito parece saído da ficção científica. Mas os investigadores do consórcio que junta os laboratórios colaborativos S2AQUAcoLAB e GreenCoLab, o Centro de Ciências do Mar (CCMAR) da Universidade do Algarve (UAlg) e a empresa Necton, que lidera o projeto Inovacel, preferem falar em ciência de ponta, com potencial de impacto mundial.
«Os cultivos celulares são utilizados para muitos fins científicos, por exemplo, para testes que não podem ser feitos em animais vivos. E hoje há uma nova tendência. Olhamos para isso numa perspectiva alimentar. Ou seja, conseguirmos fazer um bife sem ter a vaca. Ou um filete de peixe sem ter o pescado, através dessa multiplicação de células», explica Pedro Pousão, diretor do S2AQUAcoLAB.
Mark Post, diretor do Departamento de Fisiologia da Universidade de Maastricht, foi o pioneiro da técnica quando, em 2013, apresentou um hambúrguer produzido a partir de células de músculo de vaca cultivadas em laboratório. Há, contudo, um desafio que persiste, segundo aponta Hugo Pereira, diretor do GreenCoLab. «É uma tecnologia muito nova» que depende de um componente essencial chamado soro fetal bovino (Fetal Bovine Serum, ou FBS, na sigla inglesa).
«Se a indústria avançar e começarmos a produzir toneladas de células para fins de alimentação, não podemos recorrer ao FBS. Não faz sentido e é eticamente incorreto», porque a produção de FBS implica sacrifício animal, além de ter custos elevados.
«Então, tivemos um primeiro projeto à base de microalgas, que foi financiado pelo Good Food Institute, em que fizemos o primeiro protótipo de um soro alternativo à base de algas e resultou muito bem. Neste momento, já conseguimos substituir cerca de 85 a 90% do FBS na produção de células», estima.
«Só a nível de laboratório, o mercado do FBS representa milhões de euros. Conseguir fazer um substituto sustentável, não só para a agricultura celular, mas também para fins científicos, será algo incrível. E estamos a ter resultados espetaculares», que começam a suscitar interesse internacional.
Hugo Pereira não esconde que é um projeto ambicioso. «À data, que saibamos, não há nada que consiga fazer esta substituição completa». Pode, por isso, vir a ser «um passo crucial para o futuro desenvolvimento desta indústria».
Pegadas da evolução e o cocktail primordial da vida
«Já tínhamos o background. Houve uma altura em que testávamos alguns compostos das microalgas para aditivos na comida dos peixes. Percebemos que os bioativos melhoram a capacidade das células de crescerem e de se dividirem. Então pensámos: porque não tentar substituir o soro fetal bovino por um à base de microalgas?», começa por explicar Joana Rosa, investigadora do S2AQUAcoLAB.
«Mesmo que não consigamos atingir 100% de eficácia, qualquer redução nos compostos animais que estão no meio de cultivo das células é já um grande passo», afirma.
O desafio, contudo, é que «as linhas celulares têm particularidades e preferências diferentes em termos de nutrientes, e digerem-nos de forma diferente. Portanto, não conseguimos uma solução que seja universal. Isso é o nosso calcanhar de Aquiles», aponta a investigadora.
O FBS é uma mistura muito complexa que tem aminoácidos, açúcares e toda uma série de metabolitos essenciais ao crescimento das células. Mas há também «uma quantidade enorme de compostos que se desconhecem. Não está totalmente caracterizado».
As farmacêuticas e a biotecnologia dependem dele. «Há variações de batch para batch, mas é super-rico. E, apesar de ser de um bovino, também resulta nas células de peixe». Porquê? «Existe uma conservação de mecanismos ao longo da evolução. As nossas proteínas são, em parte, parecidas às proteínas do peixe. Daí que o FBS e as proteínas que contém funcionem bem em muitos outros organismos celulares».
A investigadora esclarece que «estamos a usar diferentes ingredientes das microalgas para fazer um screening. Testamos os melhores para o cocktail perfeito até encontrar uma formulação que nos permita manter as células viáveis». Joana Rosa considera que «vai ser muito complicado » chegar a um novo soro universal. «Terá de ser feito à medida (tailored). Temos, por exemplo, uma microalga, que já identificámos, que funciona muito bem para várias células, mas depois tem de haver ajustes específicos (fine tuning)» para fins específicos.
Então, poderá nascer «uma linha com vários produtos», de acordo com o que se pretende. «Claro que queremos chegar a um soro universal. Temos uma formulação específica que funciona mais ou menos em todas as células. Mas elas respondem de forma diferente a esta formulação. Portanto, temos de adicionar o que funciona melhor para cada tipo de célula. O que queremos é um produto robusto o suficiente para funcionar em mais células», acrescenta.
A investigadora acredita que «vamos conseguir. E terá um grande impacto, não só económico, como ético, e de escalabilidade». E mais: «irá carimbar o Algarve como um sítio em que se está a fazer ciência de ponta, com impacto».
Um stock celular de espécies de valor acrescentado
O projeto Inovacel tem várias atividades. Uma das quais é produzir e estabelecer células de peixe. Em inglês, o termo é cultivated fish ou cultivated seafood. Joana Rosa trabalha num ambiente estéril, em câmaras de fluxo laminar, para evitar contaminações por bactérias ou fungos.
«Há uma grande falta no mercado de células estabelecidas de peixes. Além disso, não existem células, nem sequer de um centésimo das espécies que nós consumimos», começa por explicar. A equipa está a trabalhar com células de dourada, sargo e corvina. «Estamos a tentar também estabelecer células de atum, em colaboração com a Real Atunara. Já fizemos uma amostragem. Estamos também a tentar estabelecer células de lírio».
«Tentamos trabalhar espécies com valor económico elevado, que sejam muito procuradas. O atum nem sequer é produzido em aquacultura. É pescado na natureza. Claro que não vamos, eventualmente, no futuro muito próximo, deixar de o pescar, nem é isso que se espera, mas podemos trazer a proteína cultivada» para o mercado. Uma vez estabelecidas, as linhas celulares «teoricamente têm a capacidade de se dividir e replicar para sempre, sem qualquer intervenção nossa».
«Para já, usamos um meio basal de cultivo que tem uma percentagem de FBS. Depois, começamos a reduzir o soro animal e a substituí-lo por compostos de microalgas, tentando incorporar estes nutrientes que são benéficos».
Joana Rosa acredita mesmo que será possível fazer um bife de atum em laboratório para consumo humano, à mesa. «O que acontece é que tudo o que é tecnologia e investigação demora o seu tempo até chegar ao mercado, porque nada disto existia».
A cientista garante que nada será manipulado geneticamente para tornar a proteína mais tenra e saborosa. «Não. O objetivo é escalar, trazer estas células para biorreatores gigantes. Fará lembrar, talvez, os tanques de inox onde se pasteuriza o leite, com uma pá, com um meio específico para as células, que se dividem e crescem em massa».
«Só dependemos do animal para recolher as células. Tudo o resto, tal como o meio de cultivo» será de origem vegetal, o que tornará, no futuro, este tipo de produtos alimentares compatíveis com a filosofia Vegan.
Aquacultura 2.0
«Isto é uma Aquacultura 2.0, chamemos-lhe assim. Não vai solucionar os problemas do mundo, mas é um aporte que se traz para a alimentação humana. A população vai continuar a aumentar e vamos precisar de mais recursos. A agricultura, a aquacultura e as pescas não serão suficientes e têm impacto na natureza. Isto será uma forma de produzir proteína», explica Joana Rosa. «Da mesma maneira que há muitas pessoas que estão a apostar agora em proteínas de plantas (plant proteins)».
Mas é ético pegar nas células dos animais e cultivá-las para as comermos? «É muito mais ético do que matar o animal. Nós, com apenas um peixe, teoricamente, conseguimos produzir comida para um restaurante inteiro», exemplifica.
«Da mesma maneira que a aquacultura, como nós a conhecemos hoje, já não nos parece um bicho de sete cabeças como parecia no início. Na verdade, a nossa civilização tem vindo a quebrar regras e a evoluir. Esta é mais uma revolução».
Pedro Pousão corrobora: «a questão é saber se conseguimos produzir em quantidade e a preços que cheguem às pessoas. Quantos anos vamos levar e onde é que se pode, digamos, pôr esse nicho no mercado. Em relação à agricultura celular, é evidente que ainda estamos muito a montante. Mas será mais uma alternativa a oferecer numa altura em que a pressão sobre os alimentos está a aumentar. Acho que não vem substituir nada, mas complementar as alternativas».
Hugo Pereira confirma que já «existem empresas que estão a fazer agricultura celular para rações animais (pet food), mas o nosso interesse é mesmo para a alimentação humana.
Já temos um protótipo do soro, agora estamos a otimizá-lo e a fazer tudo para obter um produto comercial. Estamos a aumentar a escala dos nossos métodos de processamento. No final, será um produto líquido, altamente concentrado, para adicionar ao meio de cultura da produção das células».
A transferência para o mercado ainda está em estudo, mas poderá vir a ser comercializada por uma spinoff nascida do consórcio.
Economia circular: lixo das células é ouro para as microalgas
Alexandre Rodrigues, coordenador de inovação da Necton, acredita que o novo soro poderá baixar os custos de produção da agricultura celular e, sendo de origem vegetal, poderá ser interessante para um nicho vegan.
«A nossa tarefa é comparar as diferentes algas, produzidas em diferentes métodos. Por exemplo, em reatores tubulares com a luz solar ou em fermentadores fechados e sem luz» para validar qual o método que cria uma biomassa mais estável. «Ou seja, a composição varia pouco de lote para lote. E isso é essencial quando se quer fazer um soro que tenha sempre os mesmos padrões e a mesma qualidade».
Natacha Coelho, gestora de inovação da Necton, acrescenta que «o projeto também tem uma parte ambiental, que é a reutilização do meio excedente que sobra, digamos assim, da produção das linhas celulares. Produzem-se e recolhem-se as células e depois temos um excedente que vamos utilizar para produzir microalgas de qualidade elevada. Ou seja, há uma circularidade entre as duas indústrias que está a ser testada com bons resultados».
Joana Rosa reforça: «As células consomem o meio de cultura e, no final, só restam os seus metabolitos. Ou seja, comem e descartam aquilo que não precisam, produzindo compostos azotados: amónia, nitritos, nitratos, que é exatamente o que as microalgas usam para crescer. Fechamos o ciclo, numa economia circular da sustentabilidade».
O projeto Inovacel tem um custo total estimado de 1.336.158,05 euros e é apoiado pelo Programa Regional ALGARVE 2030 em 1.084.844 euros, correspondendo a uma taxa de cofinanciamento de 81,19%.
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Reportagem publicada no livro «Algarve – Economia Azul: Inovação e Fundos Europeus na Região», recém-editado pela Comissão de Coordenação e Desenvolvimento Regional (CCDR) do Algarve, com produção editorial do jornal barlavento.
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