《Future Foods》:Developing an action plan for pre-competitive, collaborative research on cultured meat and seafood safety
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培养肉与海鲜(Cultured Meat and Seafood, CM)为满足全球日益增长的对营养、可持续且安全的蛋白质来源的需求提供了机遇。证明安全性对于CM产品进入市场并获得公众接受至关重要。然而,由于缺乏标准化的安全方法与数据,初创企业不得不开展重复且
培养肉与海鲜(Cultured Meat and Seafood, CM)为满足全球日益增长的对营养、可持续且安全的蛋白质来源的需求提供了机遇。证明安全性对于CM产品进入市场并获得公众接受至关重要。然而,由于缺乏标准化的安全方法与数据,初创企业不得不开展重复且资源密集型的研究,监管机构也不得不依赖逐案(case-by-case)方式进行安全评估。本文在培养肉安全倡议(Cultured Meat Safety Initiative, CMSI)先前工作的基础上,呈现了2024–2025年系列研讨会的成果,旨在制定协调一致的安全研究行动计划并启动研究合作。四次研讨会共吸引了97名国际参与者。讨论聚焦于明确具体研究问题、审视开展研究面临的挑战以及识别解决方案。这些努力最终形成了针对关键安全议题的初步行动计划,包括基因漂移(genetic drift)、基因修饰(genetic modifications)、生长因子(growth factors)、食品安全计划(food safety plans)、生产安全工具与方法(manufacturing safety tools and methods)以及最终产品评价(final product evaluation)。参与者强调需要跨部门、多学科合作,以及开放数据库和标准化检测方法。通过召集CM利益相关方讨论研究优先事项并确定具体后续步骤,该系列研讨会朝着协调开展开放数据与方法开发迈出了重要第一步,最终将推进CM的安全性证明。
培养肉与海鲜(Cultured Meat and Seafood, CM)是满足全球对营养、可持续、安全蛋白质需求的新兴途径。然而,目前缺乏标准化安全方法和公共数据,导致初创企业重复开展资源密集型研究,监管机构只能采用逐案评估。为推进CM安全证明,培养肉安全倡议(Cultured Meat Safety Initiative, CMSI)在完成第1阶段(产业流程与危害识别)和第2阶段(监管优先事项)后,于2024—2025年举办四次系列研讨会,旨在将宽泛的安全研究需求转化为可执行的竞争前合作研究计划。
研究人员召集学术界、产业界、政府与非营利组织共97名国际参与者,通过头脑风暴、投票和分组讨论,形成优先研究主题和初步行动计划,并启动多项合作项目。该工作为建立国际协调的开放数据与方法开发奠定了基础,有助加速CM监管审批和公众接受。
主要技术方法:采用结构化研讨会流程:会前向受邀专家提供预读材料和研究主题清单;会上先进行背景介绍、头脑风暴与项目提案,参与者按重要性、紧迫性和参与意愿投票,随后分组围绕研究问题、数据与方法需求、障碍及解决方案制定初步行动计划;会后整理研讨记录、合并相近主题,并通过问卷收集反馈与后续合作意向。参与者经线上/线下招募和申请筛选,来自77个组织和18个国家,约45%学术界、48%产业界、5%政府、2%其他,64%来自美国,含约24名学员。
**Workshop attendance(研讨会参与情况)**:四次研讨会分别在美国相关会议周举办,共吸引97名独特参与者,覆盖18个国家,专业领域包括细胞工程、组织工程、食品微生物学、毒理学、监管科学等。
**Brainstorming sessions on research topics(研究主题头脑风暴)**:参与者在既有清单基础上扩展出涵盖五大研究领域(生产用细胞、投入物、外源因子、生产实践、终产品安全)的潜在主题,并强调需要协调统一的安全评估框架。
**Priority research topics and preliminary research action plans(优先研究主题与初步行动计划)**:经投票和分组讨论,优先主题集中在基因漂移、基因修饰、投入物评估、生长因子、生物图谱与食品安全计划、生产安全工具、最终产品定量风险评估及表征。各分组制定了初步行动方案。
**Genetic drift(基因漂移)**:参与者计划以物种自然多样性为参照,评估多个传代和生产条件下的细胞系基因组/表型变化,建立多组学分析框架,筛选已知过敏原/毒素标志物,并定义“安全传代限度”。
**Genetic modifications(基因修饰)**:提出先综述产业相关基因修饰方法以界定安全数据空白,再比较修饰/未修饰细胞系稳定性、致瘤性、灭活与隔离充分性、肠道屏障及微生物组互作,以形成“安全清单”。
**Input assessment(投入物评估)**:强调建立国际协调的投入物分类和安全使用限度框架,开发残留检测方法(如液相色谱-串联质谱(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, LC-MS/MS)、高效液相色谱(High-Performance Liquid Chromatography, HPLC)),结合体外消化模型和定量风险评估预测投入物残留与代谢物,并关注培养基循环利用风险。
**Growth factors(生长因子)**:提出比较CM与传统肉品中生长因子水平、评估消化和烹饪稳定性,并开展热稳定性数据集用于计算建模和机器学习。
**Biomapping and food safety plan development(生物图谱与食品安全计划制定)**:计划对CM生产环境进行微生物污染鉴定和定量,开发适配CM基质与小体积样本的检测方法,建立良好生产规范/危害分析与关键控制点(Good Manufacturing Practices/Hazard Analysis Critical Control Point, GMP/HACCP)通用框架。
**Manufacturing safety tools and methods(生产安全工具与方法)**:优先开发快速检测外源因子的方法和基于过程参数(溶解氧、pH、蛋白标志物)的监测传感器,以减少污染损失并保证批次一致性。
**Quantitative risk assessment (QRA) tool for final product evaluation(最终产品评价的定量风险评估工具)**:设想构建企业可用的定量风险评估(Quantitative Risk Assessment, QRA)工具,以结构化评估微生物和化学危害,同时明确工具所有权与维护机制,并保护企业知识产权。
**Final product characterization(最终产品表征)**:提出建立传统产品成分标准范围,比较CM与传统产品在加工、包装、储存和消化后的成分差异,开展货架期评估,并开发减少或替代动物试验的新方法(New Approach Methods, NAMs)。
讨论部分总结:跨领域参与者共同指出的共性挑战包括:难以获取产业代表性样本、知识产权保护与开放数据之间的张力、安全研究经费有限。解决方案包括建立公私伙伴关系或联盟、制定数据使用协议、匿名化和聚合数据、采用第三方数据托管模型,以及建立集中开放数据库和多样化资助来源。
结论翻译:总体而言,CMSI第3阶段系列研讨会召集了近100名来自学术界、产业界和政府的国际利益相关方,包括大量早期职业研究人员和学员,确定了CM安全研究的可行动后续步骤。研讨会实现了从宽泛安全研究转向更具可行动性的合作研究项目这一主要目标。关键成果包括确定了一组聚焦的竞争前研究优先主题、为选定主题制定了初步行动计划、识别了实施中的共性障碍、形成了合作项目并建立了新的专业网络。跨部门、多学科合作与协调,以及资金、开放安全数据库和标准化安全检测方法的开发与验证,被认为是开展安全研究的关键需求。该系列研讨会为建立国际协调的努力奠定了基础,以生成开放安全数据和方法,最终支持CM商业化及监管和消费者接受。