Als er één onderwerp is waarop Nederlands onderzoek met kop en schouders boven de internationale concurrentie uitsteekt, is het wel de ontwikkeling van kunstmatig vlees. Nee, schrap dat “kunstmatig” maar – dit gaat over vlees. Geen soja met extra lange vezels, of een net-echte nepschnitzel van zuivel. Echt vlees, van echt dierlijk weefsel. Met zorg gekweekt, in een laboratorium.

Verdubbeling van de vleesconsumptie
Op dit moment wordt naar schatting 45 kilo vlees verorberd per persoon per jaar, en deze hoeveelheid stijgt langzaam. Ook het aantal mensen op de planeet neemt toe. De huidige berekeningen van de FAO duiden op een verdubbeling van de mondiale vleesconsumptie in de komende decennia, tot een forse 550 miljard kilo per jaar in 2030.

Dat is nogal wat. De bioindustrie heeft nu al flink te kampen met problemen, en een verdubbeling van de vraag naar vlees zal daar niet bij helpen. Twee keer zoveel uitstoot van broeikasgassen, en nog meer risico’s op het ontstaan (en de verspreiding) van ziekten. Over de exacte aard en ernst van de problemen mag gedebatteerd worden, maar het staat buiten kijf dat verhoging van de productie een verergering van de daaraan verbonden risico’s met zich meebrengt.

Om nog maar niet te spreken over de voeding voor al dat vee: omdat een dier hoger op de voedselpiramide staat, kost het uiteindelijk meer energie om een kilo vlees (of andere dierlijke producten) te produceren, dan als we dezelfde hoeveelheid voedingsstoffen direct uit plantaardig materiaal zouden halen. De verhoudingen verschillen per dier en per productiemethode, maar het kan flink oplopen: dierlijk eiwit is 4 keer tot wel 54 keer minder efficiënt geproduceerd dan plantaardige eiwitten.

Zonder dieren…
Maar wat als die koeien (of geiten, of varkens…) nou eens geen eten nodig zouden hebben om op te groeien, om zichzelf warm te houden, of ook maar om de energie te hebben om op te staan of rond te lopen? Wat als bijna alle energie die we erin zouden stoppen, gewoon weer terug zou komen als biefstuk? Wat als er niets zou worden besteed aan het maken van nutteloos afval zoals botten, ogen of een vacht? Geen eindeloze verteringsstelsels waar gras in gaat, en mest en methaan uit komt. Geen overvolle stallen, transport met de bijbehorende ziekteverspreiding, of overdadig gebruik van hormonen en antibiotica die uiteindelijk in ons voedsel terecht komen. Energie-efficiënte vleesproductie – klinkt dat als een bizar futuristisch concept?

Er wordt hard aan gewerkt, en Nederland staat voorop. In 2000 legde een zekere Willem van Eelen een wereldwijd patent vast op gekweekt vlees. Nu wordt gewerkt aan de technologie om het waar te maken, want een stuk spek groeit helaas niet zomaar in een petrischaaltje.

Van stamcel tot afgetrainde spier
Het proces begint met stamcellen, die vermenigvuldigd moeten worden in een bioreactor. Stamcellen hebben de neiging om te differentiëren, en zo bijvoorbeeld spiercellen te vormen. De uitdaging tijdens dit deel van het proces is om ze ervan te overtuigen daar nog even mee te wachten. Wetenschappers van de Universiteit Utrecht werken daaraan: zij onderzoeken de effecten van stoffen in de zogenaamde ‘extracellulaire matrix’ (de directe omgeving van de cellen) op het gedrag van stamcellen van varkensspieren. Hun eerste successen zijn al bereikt: eerder dit jaar publiceerden ze een efficiënte samenstelling van deze matrix, waarbij bleek dat de stamcellen goed door konden blijven groeien, en nog geen spiercellen gingen maken.

Om een lekker stukje vlees te krijgen moet uit de stamcellen uiteindelijk toch spierweefsel worden gevormd. Spierweefsel bestaat niet zomaar uit cellen, maar uit vezels: de spiercellen fuseren en vormen zo lange strengen. Voor een goede ontwikkeling van een spier, zoals menig sporter je kan vertellen, is vervolgens oefening nodig. Zonder die oefening komt het kweekvlees niet veel verder dan “soggy pork”, slobberig varkensvlees, en dus wordt aan de TU Eindhoven gewerkt aan een trainingsprogramma: de structuur waarop de spier gekweekt wordt, combineren ze met electrische stimulatie, waardoor de spiervezels zich tot een stevig weefsel kunnen ontwikkelen.

Er zijn nog legio uitdagingen, want met spieren alleen ben je er nog niet: een stukje vlees is bijvoorbeeld pas smakelijk met een goed gedoseerde hoeveelheid vet erin. En wat voer je een bacon-bioreactor? De hele oefening zou nogal nutteloos zijn als voor het maken van de kunstspier een dierlijk medium nodig is. Daarop strandde een eerdere poging met goudvisfilet: stukken goudvisspier groeiden als kool in een serum met kalverenbloed, maar waren een stuk minder enthousiast in een oplossing met paddenstoelenextract. Een derde Nederlandse groep houdt zich daarmee bezig: onlangs concludeerden wetenschappers aan de UvA dat algen wel eens een goed groeimedium zouden kunnen vormen voor dierlijke cellen in een celcultuur.

Toekomsttechniek?
Het lijkt misschien onwaarschijnlijk dat we over een paar jaar massaal en zonder bezwaar overstappen op het kweekvlees. Er zal nog wel wat tijd moeten verstrijken voor men echt gewend is aan het idee dat de biefstuk op je bord nooit echt aan een levend dier heeft gezeten. Toch zijn er ook op de korte termijn toepassingen te bedenken: de McDonaldsbezoeker staat er bijvoorbeeld niet om bekend kieskeurig te zijn over de achtergrond van zijn hamburger. Ook heeft NASA niet voor niets geld gepompt in het onderzoek naar in vitro vlees. Want een bioreactor kan mee op ruimtereis. Met een koe schijnt dat een stuk lastiger te zijn.