La production de viande cultivée est un processus complexe. Dans de nombreuses régions du monde, l’approbation réglementaire n’a toujours pas été obtenue. L’un des principaux obstacles à la commercialisation est le coût, et l’un des principaux coûts est l’utilisation de facteurs de croissance.
Les facteurs de croissance ne peuvent pas être supprimés à la légère : ils sont l’une des parties les plus importantes de la production de viande cultivée, car ils stimulent la croissance des cellules. Afin de favoriser la croissance, ils doivent être ajoutés au milieu de culture cellulaire, le mélange de nutriments dont la viande cultivée a besoin pour fonctionner. Cependant, ils sont également très chers et l’une des principales raisons pour lesquelles les producteurs de viande cultivée ont tant de mal à produire à des prix favorables aux consommateurs.
Aujourd’hui, une nouvelle étude, publiée dans la revue Cell Reports Sustainability, montre que les cellules bovines peuvent être modifiées pour créer leurs propres facteurs de croissance, éliminant ainsi le besoin d’ajouter des facteurs de croissance coûteux aux milieux de culture cellulaire. Cela a le potentiel d’être une aubaine pour l’industrie.
« Ces types de systèmes offrent le potentiel de réduire considérablement le coût de la production de viande cultivée en enrôlant les cellules elles-mêmes pour travailler avec nous dans les processus, nécessitant moins d’intrants externes (ingrédients ajoutés), et donc moins de processus de production secondaires pour ces intrants », a déclaré le chercheur principal Andrew Stout à Soya75.
Le rôle des facteurs de croissance dans les milieux sans sérum
Les facteurs de croissance sont nécessaires car ils fournissent un signal aux cellules pour qu’elles se développent et se différencient. Les facteurs de croissance des fibroblastes (FGF), par exemple, déclenchent la croissance des cellules musculaires squelettiques. Sans un tel facteur de croissance, la croissance cellulaire se dégrade. Cependant, ils constituent souvent une partie très coûteuse du milieu de culture cellulaire et doivent être remplacés fréquemment.
Par exemple, un milieu de culture pour les cellules satellites bovines immortalisées (CSBi), Beefy-9, repose sur le facteur de croissance des fibroblastes 2 (FGF2), un facteur de croissance coûteux. Après le remplacement d’un autre composant coûteux, l’albumine protéique, par le colza, le FGF2 est resté l’élément le plus coûteux, contribuant à environ 60 % du coût.
« Actuellement, le prix est élevé parce que les facteurs de croissance des fibroblastes (FGF) sont produits de manière recombinante, les bactéries étant conçues pour produire les protéines, et elles sont ensuite récoltées à partir de ces bactéries », nous a déclaré Stout.
« Il s’agit d’un bioprocessus entièrement supplémentaire dans lequel les bactéries sont cultivées dans de grands réservoirs pour fabriquer les facteurs de croissance, ainsi que d’étapes coûteuses pour les récolter et les purifier. Il s’agit essentiellement d’un deuxième processus en amont du « facteur de croissance cultivé » qui est nécessaire pour pouvoir alimenter votre processus de « viande cultivée ».
« Une grande partie du coût provient de cette partie purification, mais il y a aussi des coûts inhérents à la culture bactérienne. Il est tout à fait possible d’obtenir la production de protéines recombinantes moins chère pour les FGF aujourd’hui, mais les échelles et les méthodes de production actuelles sont encore très coûteuses, et il y aura toujours un certain coût pour les facteurs hautement transformés qui sont ajoutés en tant qu’ingrédients plutôt que de laisser les cellules bovines (ou d’autres cellules de viande) fabriquer les leurs.
L’ingénierie pour réduire les coûts
Afin d’éliminer le besoin de facteurs de croissance aussi coûteux, les chercheurs ont conçu les iBSC pour qu’ils développent leur propre facteur de croissance, ce qui signifie qu’ils ne nécessitaient pas l’ajout coûteux de facteurs de croissance au sérum. Ces cellules ont pu proliférer dans un milieu de culture cellulaire exempt de FGF2, ce qui a considérablement réduit le coût du processus de production.
« Nous avons inséré le gène du FGF bovin dans le génome des cellules devant un promoteur (un morceau d’ADN qui aide à accélérer la production de protéines à partir des gènes) que nous pouvons activer ou désactiver en ajoutant un certain produit chimique à la culture cellulaire. En d’autres termes, en utilisant le produit chimique comme un interrupteur, nous pouvons faire en sorte que les cellules souches produisent beaucoup de FGF, puis arrêter la production lorsque nous en avons besoin. C’est important parce qu’après avoir induit les cellules souches à se développer avec le FGF, nous devons désactiver le FGF afin que les cellules puissent se concentrer sur la transformation en cellules musculaires matures », nous a dit Stout.
Cependant, le procédé n’est pas encore prêt pour la commercialisation, en raison de la réduction des taux de croissance et de la différenciation des cellules modifiées.
Néanmoins, le processus a beaucoup de potentiel. En théorie, Stout a suggéré qu’il pourrait être utilisé pour élever du poulet, du poisson et du porc d’élevage. Il présente également des avantages en matière de durabilité.
« Il est probable que le processus améliorerait les paramètres environnementaux, car vous n’avez plus besoin de tout ce processus de production de facteurs de croissance recombinants secondaires (qui utilise de l’énergie, des ressources, etc.) pour soutenir la production de viande cultivée », nous a déclaré Stout.
Provenant de : Cell Reports Durabilité
« La signalisation autocrine modifiée élimine les besoins en FGF2 des cellules musculaires pour la production de viande cultivée »
Publié le : 26 janvier 2024
DOI : https://doi.org/10.1016/j.crsus.2023.100009
Auteur(s) : A. J. Stout, X. Zhang, S. M. Letcher, M. L. Rittenberg, M. Shub, K. M. Chai, M. Kaul, D. L. Kaplan
