Dyrket mat fra laboratoriet – forskningen skrider fremover
I laboratoriene hos Nofima kan forskerne som jobber med å dyrke mat i laboratoriet ved å gro muskelceller fra storfe, og produsere eggehvite- og melkeproteiner fra gjær, vise til stadig nye framskritt.
– Vi har utviklet metoder for å dyrke muskelceller fra ku som vokser på eggeskallhinner og metoder der vi benytter en gjær som er godkjent til mat, til å produsere egg- og melkeproteiner. Neste steg er å se om vi lykkes med å oppskalere produksjonen, sier seniorforsker Sissel B. Rønning i Nofima. Det er hun som leder prosjektet ARRIVAL der mesteparten av forskningen pågår.
I Norge startet forskningen på dyrket mat for fullt i 2018, med Forskningsrådets finansiering av prosjektet GrowPro som var det første NFR-finansierte prosjektet på tematikken. Det var på den tid ett av de første prosjektene internasjonalt som var åpen kunnskapsbasert forskning. Forskere i Nofima har siden dette jobbet for fullt med å finne nye bioteknologiske prosesser for å lage mat. I ARRIVAL undersøker man i tillegg til bioteknologiske muligheter, også samfunnsmessige muligheter og utfordringer med denne type matproduksjon.
Utviklingen går i ulike retninger
Forkjemperne argumenter med befolkningsveksten som øker etterspørselen etter animalske proteiner, og at dyrket kjøtt og alternative produkter reduserer klimagassutslipp og areal- og vannforbruk og forbedrer dyrevelferden. Motstanderne hevder at disse produksjonsformene vil ødelegge mat- og landbrukskulturen, og krever flere bevis på at menneskers helse blir ivaretatt.
En restaurant i Singapore har i flere år hatt kyllingnuggets laget av dyrket kjøtt på menyen. Ganske nylig tillot USAs mattilsyn produksjon av dyrket kylling, mens Israel har gitt grønt lys til produksjon av dyrket biff. Italienske myndigheter vurderer å gå i motsatt retning, med et forbud. Frankrike og Østerrike er også restriktive, men går ikke like langt som Italia. Storbritannia, Tyskland, Spania og Nederland ønsker å tilrettelegge for utviklingen ved å spytte inn midler og jobbe for en fortgang i godkjenningsprosessene for å ønske dette velkommen.
Hvor Norge befinner seg på denne skalaen er foreløpig usikkert. Teknologirådet, som er en av partnerne i ARRIVAL, skal gjennomføre en såkalt horisontskanning.
– Vi starter med en bred kartlegging av alt fra teknologi, økonomi og forbrukerpreferanser til klima- og miljøbelastning. Vi velger så ut fokusområder, beskriver signaler og trender, og vil fra disse utvikle anbefalinger eller tiltak for politikere, sier Tonje Nerby, seniorrådgiver i Teknologirådet.
Stort spenn i folks holdninger til dyrket kjøtt
Noen er positive og synes det er både interessant, innovativt og miljøvennlig. Andre er skeptiske, og anser det som skremmende og unaturlig.
– I vår studie spurte vi tusen personer som representerer et tverrsnitt av Norges befolkning og alle er over 18 år. «Positivt», «interessant», «unaturlig», «skremmende», «skepsis», «innovativt» og «miljøvennlig» er nordmenns vanligste assosiasjoner til dyrket kjøtt, forteller seniorforsker Paula Varela-Tomasco i Nofima. Hun er ansvarlig for forbrukerstudien.
54 prosent av de spurte hadde hørt om dyrket kjøtt før de deltok i undersøkelsen, men drøyt halvparten av disse var likevel usikre på hva dyrket kjøtt var.
Viktigere at det er trygt enn at det smaker godt
Smak troner på toppen i de fleste undersøkelser der nordmenn blir spurt om hva som er viktigst for matvalgene de gjør. Men dette gjelder ikke for dyrket kjøtt.
– I vår undersøkelse ba vi deltakerne fullføre setningen «Jeg ville spist dyrket kjøtt hvis…». Flest svarte «det var billig», fulgt av «det var sunt» og «det var trygt». Først som alternativ fire var svaret: «det smakte godt», bekrefter Paula Varela-Tomasco.
Kjøttceller og proteiner fra meieriprodukter og egg
Hos Nofima prøver forskerne å lage et kjøttstykke ved å dyrke muskelceller hentet ut fra storfe.
– Vi har lagt stor vekt på å finne frem til et biomateriale som cellene kan vokse på, og som er spiselig og bærekraftig. Eggeskallhinner er et restråstoff som muskelcellene liker godt å vokse på siden den inneholder de samme strukturene som i storfe, og i tillegg inneholder den gunstige næringsstoffer og er sunt å spise, sier Mona E. Pedersen, som er ansvarlig for denne delen av prosjektet.
Å lage for eksempel animalske matproteiner i gjær kalles presisjonsfermentering.
– Vi prøver å lage både eggeproteiner og melkeproteiner på laben hos oss. Dette er egentlig ikke ny teknologi, dette har blitt brukt siden 70-tallet for å lage blant annet insulin. Det som imidlertid nytt er at vi nå også prøver å lage matproteiner, og at vi nå bruker moderne genredigering (CRISPR) for å sette inn genet for akkurat det proteinet vi vil lage, og så får vi gjæren til å spytte ut det vi ønsker, forteller seniorforsker Annette Fagerlund i Nofima.
Neste steg er å teste hvor effektivt oppskalering og storproduksjon vil være.
I USA og andre land utenfor EU er matvarer laget på denne måten allerede i salg, og det er flere oppstartsbedrifter som ønsker å få til dette.
Her er mer informasjon om CRISPR.
Gå til hovedinnhold
Slik jobber vi med genredigering i Nofima
Genredigering er en teknikk som Nofima har tatt i bruk i flere forskningsprosjekter innen akvakultur. Her er informasjon om hvorfor og hvordan Nofima bruker teknikken, og henvisning til nyttig informasjon for lesere som ønsker å vite mer.
Innhold
Hva er genredigering?
Genredigering er et samlebegrep for genteknologier som gjør målrettede endringer i arvestoffet (DNA-et) til en organisme. Det kan for eksempel handle om å fjerne eller legge til en eller flere baser i DNA, eller bytte ut en genvariant mot en annen.
Den vanligste teknikken er CRISPR/Cas9.
På Bioteknologiradet.no kan du høre om genredigering i planter og dyr.
Hva gjør vi i Nofima?
I Nofima har vi godkjente fasiliteter for å jobbe med genredigering på Ås, i Tromsø og på Sunndalsøra.
I forskningen vår bruker vi teknikken i studier med både befruktede lakseegg, i etablerte cellelinjer, i primære celler og bakterier. Genredigering er et verdifullt verktøy for å undersøke funksjonen til enkeltgener.
Potensialet til genredigering ligger i at endringer kan gjøres på kort tid. Derfor kan vi i forskningsprosjekter se effekten av genredigering når fisken har nådd en alder der egenskapen kan måles.
Vi har inkludert genredigering i vår forskning på gener som styrer fettmetabolismen i laks, og i forskning på resistens mot virus og parasitter. Sykdomsresistens er viktig for å minske sykdom hos fisk i oppdrett. Alle våre prosjekter med genredigering i fisk har en RRI komponent. Ansvarlig forskning og innovasjon (RRI) innebærer at samfunnsaktører samarbeider under hele forskningsprosessen for å tilpasse det til verdier, behov og forventninger fra samfunnet.
Om regulering og tillatelser
I dag brukes genredigering på dyr i Norge kun til forskningsformål, der man ønsker å finne effekten av ulike gener.
Lover og regelverk forbyr bruk av genredigerte dyr i matproduksjonen i Norge og EU. Genredigering likestilles her med genetisk modifisering, se Bioteknologiradet.no for mer informasjon om blant annet lovgivning.
Bakgrunnen for en streng regulering er usikkerheten rundt de mulige risikoene for dyrene, forbrukere og miljø. Diskusjonen inneholder ofte etiske element, for eksempel at vi ikke må ødelegge naturen for fremtidige generasjoner eller endre balansen i økosystemene. Dyrenes egenverdi er et annet viktig aspekt samt nødvendigheten av å bruke denne teknikken foran andre teknikker. Det betyr også at det i noen tilfeller kan være uetisk å ikke bruke genredigering. Et ofte brukt argument til lovgivingen er at ikke teknikkene selv, men effekten av teknikkene bør reguleres i hvert enkelt tilfelle.
Forutsetninger for bruk av verktøyet
I tillegg til tillatelser i lovverket, er det er en rekke forutsetninger som må på plass for at genredigering kan være et egnet verktøy i matproduksjon. Det forutsettes at man har kunnskap om eksakt hvilken del på genomet som må endres, hvilken redigering som trengs, og hvilken effekt den har på egenskapen man studerer (men også andre egenskaper). Det vi vet i dag er at de fleste egenskapene vi studerer ikke er styrt av et enkelt gen, men de har polygen bakgrunn, så det må teknikken kunne håndtere. Det forutsettes også at teknikken man bruker er presis og treffer riktig del av genomet, gir effekt i alle celler og ikke kun i noen (mosaikk). Den skal også helst kunne brukes på mange individer innenfor kort tid.
Atlantisk laks er godt egnet for genredigering blant annet fordi den har ekstern befruktning, store egg, stort antall egg og langsom celledeling. Norske forskere har kartlagt genene på laksegenomet, men sammenlignet med kunnskapsutviklingen om det menneskelige genomet så er utviklingen langsom, noe som betyr at forarbeidet til genredigering for å finne ut hvilke genvarianter som skal testes, ofte tar lang tid.
Noen prosjekter
Gå til hovedinnhold
Genredigering for CMS-resistent laks
I prosjektet skal vi identifisere og validere gener for resistens mot CMS (kardiomyopati-syndrom) i atlantisk laks ved hjelp av genredigering.
Kardiomyopati-syndrom (CMS) er en sykdom som reduserer velferden til oppdrettslaks i Norge og forårsaker økonomiske tap.
Genredigering er en ny teknologi som har potensial for å forbedre avl for produksjonseffektivitet og sykdomsresistens. Bruk av genredigering for å forbedre CMS-resistens vil trolig være svært gunstig for lakseoppdrett.
Våre tidligere studier har lokalisert områder i genomet som inneholder gener som påvirker CMS-resistens. Dette prosjektet vil identifisere kandidatgener og og validere deres funksjon i laboratoriedyrkede hjerteceller og i fisk.
Prosjektet vil også utvikle og vurdere effektiviteten av avlsstrategier som benytter genredigering for å lage CMS-resistent laks, samt utforme og vurdere potensialet i ordning som tar sikte på å levere genredigerte yngel til leverandører.
De etiske, sosiale og juridiske konsekvensene av å utvikle CMS-resistent laks ved bruk av genredigering vil bli undersøkt. Aktiv ansvarlig forskning og innovasjon(RRI)-prosesser for genredigering vil bli fremmet med interessenter.
Prosjektet vil skape en kunnskapsbase og et eksempel for næringen om sykdomsbehandling ved hjelp av moderne genredigering; dette vil i stor grad forbedre bioøkonomien og bærekraften i produksjonen av atlantisk laks.
Publikasjoner
Detection of causative genes for resistance against cardiomyopathy syndrome in Atlantic salmon using omics data
2023
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
A guide to assess the use of gene editing in aquaculture
Reviews in Aquaculture,
2023
Vitenskapelig oversiktsartikkel/review
Policies to promote breeding for lice-resistant salmon: Incentives designed for resilient and sustainable growth in aquaculture
Journal of Fish Biology,
2023
Vitenskapelig artikkel
Gå til hovedinnhold
Utnytte artsuavhengig variasjon i resistens mot lakselus
Bærer stillhavslaksen på en hemmelighet den kan dele med den atlantiske laksen? Hva er det med genene som gjør at den norske oppdrettslaksens slektninger i vest er mindre mottakelig for lus? Dette holder forskerne på med å finne svarene på, og de bruker genredigeringsmetoden CRISPR-Cas9.
Prosjektet samler forskere fra Norge, Storbritannia, USA, Canada, Sverige og Australia for å finne de underliggende mekanismene for artsuavhengig variasjon i vertsresistens mot lakselus, og bruke denne kunnskapen til å styrke resistens hos atlantisk laks.
Bakgrunn
Det er allerede fastslått at bestemte arter stillehavslaks er motstandsdyktige mot lakselus og kan forsvare seg mot lus i et tidlig stadium av parasitteringen, i motsetning til atlantisk laks som er svært sårbar overfor lus. Årsaken til forskjellen er først og fremst variasjon i effektivitet i tidlig immunrespons, men lusens immunmodulering ser også ut til å spille en nøkkelrolle.
En svært lovende, men lite utnyttet tilnærming til lakseluskontroll er forbedring og utvikling av den medfødte genetiske resistensen hos den atlantiske laksen.
Mål
Hovedmålet er å utforske og dokumentere potensialet som ligger i utnytting av genetiske egenskaper og mekanismer for lakselusresistens i stillehavslaks som verktøy for å oppnå høy eller full lakselusresistens hos atlantisk laks.
Delmålene er:
- Å identifisere og dokumentere gener og mekanismer som ligger til grunn for forskjellen i lakselusresistens mellom lakseartene.
- Å utforske og dokumentere potensialet som ligger i identifiserte genetiske egenskaper og mekanismer for lakselusresistens som verktøy for å oppnå høy eller full lakselusresistens.
- Å gjennomføre en risikovurdering av mulighetene for og konsekvensene av at lakselus tilpasser seg atlantisk laks med lakselusresistens.
Se engelske sider for mer fyldig informasjon om prosjektet
Se film om prosjektet
Bærer stillhavslaksen på en hemmelighet den kan dele med den atlantiske laksen? Hva er det med genene som gjør at den norske oppdrettslaksens slektninger i vest er mindre mottakelig for lus? Dette skal forskerne nå finne svarene på, og de skal bruke genredigeringsmetoden CRISPR-Cas9.
Verdt å vite
Slik jobber vi med genredigering i Nofima
Genredigering er en teknikk som Nofima har tatt i bruk i flere forskningsprosjekter innen akvakultur. Her er informasjon om hvorfor og hvordan Nofima bruker teknikken, og henvisning til nyttig informasjon for lesere som ønsker å vite mer.
Verdt å vite om laksens skinn
Fiskens skinn er et levende organ som beskytter fisken i et varierende og utfordrende miljø, for støt og slag og mot infeksjoner. Det er mye vi vet om fiskeskinnet, men enda mer vi ikke vet. Det vi kan si med sikkerhet, er at det er viktig for fisken at skinnet er intakt.
Publikasjoner
Local inflammation at the salmon louse (Lepeophtheirus salmonis) attachment site contributes to copepodid rejection in coho salmon (Oncorhynchus kisutch)
Cell and Tissue Research,
2025
Vitenskapelig artikkel
Transcriptomic characterization of transitioning cell types in the skin of Atlantic salmon
BMC Biology,
2025
Vitenskapelig artikkel
Keratinocytes drive the epithelial hyperplasia key to sea lice resistance in coho salmon
BMC Biology,
2024
Vitenskapelig artikkel
Evolutionary predictions for a parasite metapopulation: Modelling salmon louse resistance to pest controls in aquaculture
Evolutionary Applications,
2023
Vitenskapelig artikkel
A guide to assess the use of gene editing in aquaculture
Reviews in Aquaculture,
2023
Vitenskapelig oversiktsartikkel/review
Transcriptomic landscape of Atlantic salmon (Salmo salar L.) skin
G3: Genes, Genomes, Genetics,
2023
Vitenskapelig artikkel
Policies to promote breeding for lice-resistant salmon: Incentives designed for resilient and sustainable growth in aquaculture
Journal of Fish Biology,
2023
Vitenskapelig artikkel
A metapopulation model reveals connectivity-driven hotspots in treatment resistance evolution in a marine parasite
ICES Journal of Marine Science,
2022
Vitenskapelig artikkel
How are genetic technologies being applied to combat infectious diseases in aquaculture?
The Fish Site thefishsite.com,
2022
Fagartikkel
Applying genetic technologies to combat infectious diseases in aquaculture
Reviews in Aquaculture,
2023
Vitenskapelig oversiktsartikkel/review
Animasjon om genredigering
Bærer stillhavslaksen på en hemmelighet den kan dele med den atlantiske laksen? Hva er det med genene som gjør at den norske oppdrettslaksens slektninger i vest er mindre mottakelig for lus?
Dette skal forskerne nå finne svarene på, og de skal bruke genredigeringsmetoden CRISPR-Cas9.
Fakta om forskningen
Mye av forskningen er gjennomført i prosjektet ARRIVAL of Cellular Agriculture-Enabling Biotechnology for Future Food Production med kortnavnet ARRIVAL. Prosjektet er finansiert av Norges forskningsråd og ledes av Nofima. Øvrige partnere er Høyskolen i Østfold, Norilia, Nortura, Ruralis, Sintef Industri, Teknologirådet og Tine.
Forbrukerstudien er gjennomført i de strategiske forskningsprogrammene Precision og FoodForFuture, og utvikling av metoder for genredigering av gjær er gjennomført i det strategiske forskningsprogrammet FutureFoodControl. Disse er finansiert av Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter.
