Une percée dans l’agriculture cellulaire, permettant aux cellules bovines de produire leurs propres facteurs de croissance, promet des réductions significatives des coûts de production de viande cultivée. Cette avancée pourrait conduire à des alternatives à la viande abordables et durables dans les supermarchés, avec des recherches en cours axées sur l’optimisation pour une utilisation commerciale et l’approbation réglementaire.
Les cellules musculaires bovines ont été conçues pour générer leurs propres signaux de croissance, éliminant ainsi le besoin de composants coûteux dans le processus de production.
L’agriculture cellulaire – la production de viande à partir de cellules cultivées dans des bioréacteurs plutôt que récoltées sur des animaux de ferme – fait des progrès technologiques qui en font une option plus viable pour l’industrie alimentaire. Un tel progrès a été réalisé au Centre d’agriculture cellulaire de l’Université Tufts (TUCCA), dirigé par David Kaplan, professeur d’ingénierie de la famille Stern, dans lequel des chercheurs ont créé des cellules musculaires bovines (de bœuf) qui produisent leurs propres facteurs de croissance, une étape ce qui peut réduire considérablement les coûts de production.
Les facteurs de croissance, qu’ils soient utilisés dans des expériences en laboratoire ou pour la viande cultivée, se lient aux récepteurs à la surface des cellules et fournissent un signal permettant aux cellules de croître et de se différencier en cellules matures de différents types. Dans cette étude publiée dans la revue Rapports de cellules Durabilitéles chercheurs ont modifié les cellules souches pour produire leur propre facteur de croissance des fibroblastes (FGF) qui déclenche la croissance des cellules musculaires squelettiques – comme celles que l’on trouve dans un steak ou un hamburger.
« Le FGF n’est pas exactement un nutriment », a déclaré Andrew Stout, alors chercheur principal du projet et maintenant directeur scientifique au Tufts Cellular Agriculture Commercialization Lab. « Il s’agit plutôt d’une instruction invitant les cellules à se comporter d’une certaine manière. Ce que nous avons fait, c’est concevoir des cellules souches musculaires bovines pour produire ces facteurs de croissance et activer elles-mêmes les voies de signalisation.
Réduction des coûts et progrès de la recherche
Jusqu’à présent, les facteurs de croissance devaient être ajoutés au liquide ou au milieu environnant. Fabriqués à partir de protéines recombinantes et vendus par des fournisseurs industriels, les facteurs de croissance contribuent à la majorité du coût de production de la viande cultivée (jusqu’à 90 % ou plus). Comme les facteurs de croissance ne durent pas longtemps dans les milieux de culture cellulaire, ils doivent également être reconstitués tous les quelques jours. Cela limite la capacité de fournir un produit abordable aux consommateurs. Retirer cet ingrédient du milieu de croissance entraîne d’énormes économies.
Les cellules musculaires bovines cultivées pour la viande fabriquent leurs propres facteurs de croissance, éliminant ainsi un ingrédient coûteux du milieu de croissance liquide. Crédit : Alonso Nichols, Université Tufts
Stout dirige plusieurs projets de recherche au laboratoire de commercialisation de l’agriculture cellulaire de l’université Tufts, un incubateur technologique créé pour prendre les innovations de l’université et les développer au point où elles peuvent être appliquées à l’échelle industrielle dans un environnement commercial.
« Même si nous avons considérablement réduit le coût des médias, il reste encore quelques optimisations à faire pour les rendre prêts pour l’industrie », a déclaré Stout. « Nous avons constaté une croissance plus lente avec les cellules modifiées, mais je pense que nous pouvons surmonter ce problème. » Les stratégies peuvent inclure la modification du niveau et du moment de l’expression du FGF dans la cellule ou la modification d’autres voies de croissance cellulaire. « Dans cette stratégie, nous n’ajoutons pas de gènes étrangers à la cellule, nous modifions et exprimons simplement des gènes déjà présents » pour voir s’ils peuvent améliorer la croissance des cellules musculaires pour la production de viande. Cette approche pourrait également conduire à une approbation réglementaire plus simple du produit alimentaire final, puisque la réglementation est plus stricte pour l’ajout de gènes étrangers que pour l’édition de gènes natifs.
Orientations et implications futures
La stratégie fonctionnera-t-elle pour d’autres types de viande, comme le poulet, le porc ou le poisson ? Stout le pense. « Toutes les cellules musculaires et de nombreux autres types de cellules dépendent généralement du FGF pour se développer », a déclaré Stout. Il envisage que l’approche soit appliquée à d’autres viandes, même s’il peut y avoir une variabilité dans l’expression des meilleurs facteurs de croissance dans différentes viandes. espèces.
« Les travaux se poursuivent à TUCCA et ailleurs pour améliorer la technologie de la viande cultivée », a déclaré Kaplan, « notamment en explorant les moyens de réduire le coût des nutriments dans les milieux de croissance et en améliorant la texture, le goût et le contenu nutritionnel de la viande. Les produits ont déjà reçu une approbation réglementaire pour la consommation aux États-Unis et dans le monde, même si les coûts et la disponibilité restent limités. Je pense que de telles avancées nous rapprocheront beaucoup plus de la possibilité de voir de la viande cultivée à un prix abordable dans nos supermarchés locaux au cours des prochaines années.
L’étude a été financée par le Instituts nationaux de la santéle Département américain de l’Agriculture et la New Harvest Foundation.
