【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及食品生产领域，更具体地涉及基于体外生长的非人动物细胞的生产食品的改进方法。本专利技术还涉及对于至少一种谱系特异因子基因或其组合稳定失活的特定寡能干细胞(osc)。
技术介绍
1、预计到2050年，全球人口将达到97亿(联合国，2019)，这主要是由于中低收入国家人口增长。这种增长加上消费者生活方式的变化和生活水平的提高，在地球水平上给全球的畜牧业管理带来了压力。据估计，2010年至2050年间，发展中国家的肉制品消费量预计将增加一倍以上，并且全世界的肉制品消费量将增加73％以上(fao，2011)。为了应对这种增长带来的环境(在污染和自然资源管理方面)和地缘战略影响，迫切需要一种替代的、环境可持续的肉类生产模式。集约化畜牧业不仅无法实现这些目标，而且还引发了食品质量和动物福利问题，这是许多社会日益关注的问题。对于那些希望可持续消费肉类和/或关注动物福利的人来说，体外生产的肉类是屠宰动物肉类的现实替代品。
2、生产所谓的体外肉或实验室培育肉的一种策略是通过培养从动物组织样品中获得的肌肉干细胞来生产肌肉纤维。由于有限的体外增殖潜能和肌肉干细胞的谱系限制，该策略不太可能达到合适的产量，并且只能获得源自肌肉的食品。此外，仅仅骨骼肌细胞团块远远不能再现天然肉的细胞内容物、结构和质地，天然肉由多种细胞类型组成，包括脂肪细胞、肌肉、神经、内皮细胞等(仅举几例)。
3、另一种策略是从多能干细胞(psc)开始。这些细胞具有两个有利于食品生产的基本特性。第一个是自我更新能力，这使得可以在体外无限期地扩展它们，从
4、谱系定型(lineage commitment)是通过谱系特异性转录因子组(谱系特异因子(specifier))在基因水平上协调(orchestrate)的，负责直接或间接激活和/或抑制大量下游靶基因，针对特定器官的特定细胞类型实施特定的发育程序。在一些情况下，培养条件(支持物、剪切应力等)可以有助于分化过程。从多能细胞开始，本领域考虑两种主要策略来驱动psc分化为特定的分化细胞类型。第一种称为“定向分化”，在于多步骤培养方案，包括使多能细胞接受特定的外部信号提示，如根据期望的最终细胞类型在规定的时间点向培养基中添加或从培养基中去除分子，这是根据细胞在自然分化过程中所接受的信号的连续性而定的。有利地，这不需要对细胞进行遗传修饰，但该策略的主要缺点是过程有些冗长，并且在不同的时间点使用昂贵的重组生长因子、细胞因子、激素或用于激活或抑制特定发育途径的其他小分子化合物。第二种(即“强制分化”)在于对多能细胞进行遗传修饰，以使这些细胞组成型地或根据特定诱导信号表达或过表达期望的转录因子。尽管如此，这种方法意味着在细胞基因组内插入需要在细胞世代中稳定表达或保持可诱导性的外源遗传物质(转基因)，以便在细胞世代中保持期望的分化特性。除了稳定性和遗传重排的问题之外，诱导转基因或将其保持在细胞基因组中可能意味着将细胞暴露于抗生素和/或化学物质或任何其他选择或诱导手段中，而在考虑生产食物，特别是供人消费的食物时，这些都是不期望的。post等人(2020)最近回顾了这些策略和当前培养肉所面临的挑战。wo 2015/066377关注从源自家畜的细胞系生产骨骼肌细胞，其经过修饰以表达可诱导的肌原性转录因子转基因。在一些情况下，还用额外的转基因对细胞进行遗传修饰，以允许诱导多能性基因的表达，以在转为诱导分化为骨骼肌细胞之前大规模生产细胞。wo 2018/227016关注旨在生产细胞培养食品的系统和方法。与wo 2015/066377一样，wo 2018/227016也描述了用于瞬时和连续表达多能性和分化因子转基因的基因工程化的细胞。然而，除了上述与这些细胞的遗传稳定性相关的缺点之外，含有转基因材料的食品进一步面临着消费者不愿意接受基因工程化材料的问题，尤其是在包含外来遗传材料的情况下。
5、面对养活未来世界的挑战以及对动物福利日益增长的关注，体外(培养)肉仍然是一个有价值的解决方案。尽管如此，仍然需要具有成本效益(例如，使用较少的重组生长因子、细胞因子激素、小的化合物或抗生素)的方法来生产基于体外分化的非人动物细胞类型的肉类食品，使其结构和感官特性接近传统肉制品。
技术实现思路
1、专利技术人已经能够建立可用于生产实验室培育肉的非人寡能干细胞(osc)。osc是自我更新的干细胞，其保留分化为有限数量的细胞谱系的能力。这些细胞的生长产率可以与食品生产相适应。与本领域的方法相比，细胞分化不需要或只需要较少高成本的重组分子，这一点具有特别的优势。然后将它们转化或掺入食品中，这些osc对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活。
2、因此，本专利技术涉及生产食品的方法，其包括加工体外分化的非人动物细胞的步骤，其中所述体外分化的非人动物细胞源自至少一种osc，所述至少一种osc对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活。
3、在加工体外分化的非人动物细胞的步骤之前，所述方法可以进一步包括产生所述体外分化的非人动物细胞的步骤，所述步骤包括：
4、-扩增对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活的至少一种osc的步骤，
5、-任选地，将所述扩增的osc培养为胚状体的步骤，或
6、-任选地，使所述osc分化的步骤。
7、这允许以足以生产食品的速率获得感兴趣的细胞，从而进一步降低所述基于实验室生长的食品的成本。在所述方法的一个具体实施方案中，在扩增对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活的至少一种osc的步骤之前，是通过用基因编辑系统在psc或多能或全能细胞中产生至少一个插入和/或缺失以稳定地使至少一种谱系特异因子基因失活，从而获得所述至少一种osc的步骤。与传统的掺入了外来遗传物质的遗传修饰生物(gmo)相比(有时例如被消费者视为威胁)，该方法允许产生不插入外源遗传物质的细胞，从而提供了一种更安全和更稳定的方法。
8、有利地，所述osc可以由可从许多生物体获得的多种psc产生。因此，在该方法的一个具体实施方案中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生产食品的方法，其包括加工体外分化的非人动物细胞的步骤，其中所述体外分化的非人动物细胞源自至少一种寡能干细胞(OSC)，所述至少一种OSC对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活。
2.根据权利要求1所述的方法，在加工体外分化的非人动物细胞的步骤之前，所述方法包括产生所述体外分化的非人动物细胞的步骤，所述步骤包括：
3.根据权利要求2所述的方法，在扩增对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活的所述至少一种OSC的步骤之前，所述方法包括在多能干细胞(PSC)或多能或全能细胞中通过用基因编辑系统产生至少一个插入和/或缺失以稳定地使至少一种谱系特异因子基因失活，从而获得所述至少一种OSC。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述PSC或多能或全能细胞源自非人脊椎动物，例如牲畜、鱼、鸟；昆虫；甲壳动物，例如虾、对虾、螃蟹、小龙虾和/或龙虾；软体动物，例如章鱼、鱿鱼、墨鱼、扇贝、蜗牛。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述PSC选自来自非人动物来源的诱导PSC(iPSC)、胚胎干细胞(ESC)、核移植ESC(ntESC)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC对于至少一种NE谱系特异因子基因的表达和至少一种MD谱系特异因子基因的表达失活。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC是肝特异性的，并且对于NE谱系特异因子基因的至少一种基因的表达、对于MD谱系特异因子基因的至少一种基因的表达以及对于控制ED细胞向非肝祖细胞分化的至少一种基因的表达失活。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC对于至少一种NE谱系特异因子基因的表达和至少一种ED谱系特异因子基因的表达失活。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC是骨骼肌特异性的，并且对于至少一种NE谱系特异因子基因的表达、对于ED谱系特异因子基因的至少一种基因的表达以及对于控制MD细胞向非骨骼肌祖细胞分化的至少一种基因的表达失活。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC是心脏特异性的，并且对于至少一种NE谱系特异因子基因的表达、对于至少一种ED谱系特异因子基因的表达以及对于控制MD细胞向非心脏祖细胞分化的至少一种基因的表达失活。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述OSC是脂肪细胞特异性的，并且对于至少一种NE谱系特异因子基因的表达、对于至少一种ED谱系特异因子基因的表达以及对于控制MD细胞向非脂肪细胞祖细胞分化的至少一种基因的表达失活。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种OSC是骨骼肌、心脏、肝细胞、成纤维细胞、红细胞、角质形成细胞或脂肪细胞特异性OSC或其组合。
14.一种非人OSC，其特征在于所述OSC对于选自NE、MD、ED或MED谱系特异因子基因的至少两种谱系特异因子基因的表达失活。
15.一种包含至少一种非人动物细胞的食品，其中选自NE、MD、ED或MED谱系特异因子基因的至少一种谱系特异因子基因的表达已通过用基因编辑系统产生至少一个插入和/或缺失而失活。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种生产食品的方法，其包括加工体外分化的非人动物细胞的步骤，其中所述体外分化的非人动物细胞源自至少一种寡能干细胞(osc)，所述至少一种osc对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活。
2.根据权利要求1所述的方法，在加工体外分化的非人动物细胞的步骤之前，所述方法包括产生所述体外分化的非人动物细胞的步骤，所述步骤包括：
3.根据权利要求2所述的方法，在扩增对于至少一种谱系特异因子基因的表达失活的所述至少一种osc的步骤之前，所述方法包括在多能干细胞(psc)或多能或全能细胞中通过用基因编辑系统产生至少一个插入和/或缺失以稳定地使至少一种谱系特异因子基因失活，从而获得所述至少一种osc。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述psc或多能或全能细胞源自非人脊椎动物，例如牲畜、鱼、鸟；昆虫；甲壳动物，例如虾、对虾、螃蟹、小龙虾和/或龙虾；软体动物，例如章鱼、鱿鱼、墨鱼、扇贝、蜗牛。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述psc选自来自非人动物来源的诱导psc(ipsc)、胚胎干细胞(esc)、核移植esc(ntesc)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述osc对于选自pax6、sox1、znf521、sox2、sox3、zic1、tbxt、tbx6、msgn1、klf6、foxa1、foxa2、foxa3、sox17、hnf4a、gsc、mixl1和eomes的至少一种神经外胚层(ne)、中胚层(md)、内胚层(ed)或中内胚层(med)谱系特异因子基因或其组合的表达失活。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述osc对于至少一种ne谱系特异因子基因的表达和至少一种md谱系特异因子基因的表达失活。
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·J·冈萨雷斯格拉西，H·库特利耶，V·C·L·萨尤，
申请(专利权)人：苏普瑞姆公司，
类型：发明
国别省市：
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