Cultiver de la viande avec des facteurs de croissance intégrés réduit les coûts

L’agriculture cellulaire – la production de viande à partir de cellules cultivées dans des bioréacteurs plutôt qu’à partir d’animaux de ferme – réalise 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, où les chercheurs ont créé des cellules musculaires bovines qui produisent leurs propres facteurs de croissance – une étape qui réduira considérablement les coûts de production soient réduits.

Les facteurs de croissance, qu’ils soient utilisés dans des expériences en laboratoire ou pour la viande cultivée, se lient aux récepteurs situés à la surface des cellules et signalent aux cellules de croître et de se différencier en cellules matures de différents types. Dans cette étude publiée dans la revue Rapports de cellule sur la 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 trouvées dans un steak ou un hamburger.

Le FGF n’est pas exactement un nutriment. Il s’agit plutôt d’une instruction donnée aux cellules de se comporter d’une certaine manière. Nous avons manipulé des cellules souches musculaires bovines pour produire ces facteurs de croissance et activer les voies de signalisation elles-mêmes.

Andrew Stout, alors chercheur principal du projet et maintenant directeur scientifique du Tufts Cellular Agriculture Commercialization Lab

Auparavant, les facteurs de croissance devaient être ajoutés au liquide ou au milieu environnant. Les facteurs de croissance sont produits à partir de protéines recombinantes et vendus par les fournisseurs de l’industrie et représentent la majorité des coûts de production de viande cultivée (jusqu’à 90 % ou plus). Étant donné que les facteurs de croissance présents dans les milieux de culture cellulaire ne durent pas longtemps, ils doivent également être reconstitués tous les quelques jours. Cela limite la capacité d’offrir aux consommateurs un produit abordable. L’élimination de cet ingrédient du substrat de culture entraîne d’énormes économies.

Stout dirige plusieurs projets de recherche au Cellular Agriculture Commercialization Lab de l’Université Tufts – un incubateur technologique créé pour développer des innovations à l’université au point où elles peuvent être appliquées à l’échelle industrielle dans un environnement commercial.

“Bien que nous ayons considérablement réduit le coût du support, certaines optimisations doivent encore être apportées pour le rendre de qualité industrielle”, a déclaré Stout. “Nous avons constaté une croissance plus lente dans les cellules manipulées, 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 les 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 facile du produit alimentaire final, dans la mesure où les réglementations relatives à l’ajout de gènes étrangers sont plus strictes que celles relatives à la modification de gènes natifs.

La stratégie fonctionne-t-elle également pour d’autres types de viande comme le poulet, le porc ou le poisson ? “Toutes les cellules musculaires et de nombreux autres types de cellules dépendent généralement du FGF pour se développer”, a déclaré Stout. Il espère que cette approche pourra être appliquée à d’autres types de viande, même s’il peut exister des différences dans l’expression des meilleurs facteurs de croissance entre les différentes espèces.

“Le travail se poursuit à TUCCA et ailleurs pour améliorer la technologie de la viande cultivée”, a déclaré Kaplan, “notamment en trouvant des moyens de réduire les coûts en nutriments dans les milieux de croissance et d’améliorer la texture, la saveur et le contenu nutritionnel de la viande. Les produits ont déjà été fabriqués et ont reçu l’approbation réglementaire pour être consommés aux États-Unis et dans le monde, bien que 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 de culture abordable dans nos supermarchés locaux au cours des prochaines années.