Les cultures cellulaires sont souvent cultivées dans des boîtes de Pétri. Wladimir Bulgar/Photothèque scientifique via Getty Images
Vous êtes peut-être assez vieux pour vous souvenir du fameux "Où est le boeuf?« Les publicités de Wendy's. Cette question peut être posée dans un contexte différent puisque Les régulateurs américains approuvés la vente de viande de poulet cultivée en laboratoire à partir de cellules cultivées en juin 2023.
La culture de cellules animales en laboratoire n'est pas nouvelle. Des scientifiques cultivent des cellules animales dans des environnements artificiels depuis les 1950, se concentrant initialement sur l'étude de la biologie du développement et du cancer. Cette technique reste l'un des outils majeurs de la recherche en sciences de la vie, en particulier pour développement de médicaments.
L'USDA a approuvé le poulet cultivé sur cellules le 21 juin 2023.
Que sont les cultures cellulaires ?
Les cultures cellulaires sont généralement cultivées en utilisant soit milieux de croissance naturels ou artificiels. Les milieux naturels comprennent des fluides biologiques d'origine naturelle, tandis que les milieux artificiels comprennent à la fois des nutriments et des composés organiques et inorganiques. Les deux contiennent les ingrédients nécessaires pour favoriser la croissance et le développement des cellules. Ces ingrédients contiennent généralement des nutriments tels que des vitamines, des glucides, des acides aminés et d'autres molécules qui fournissent le carburant nécessaire à la croissance et à la multiplication des cellules.
Les chercheurs utilisent des cellules cultivées à l'aide de cultures tissulaires pour répondre à une variété de questions expérimentales. En tant que biochimiste, j'utilise des techniques de culture de tissus végétaux dans mes cours et mon programme de recherche. Les chercheurs peuvent ajouter des virus, des bactéries, des champignons, des hormones, des vitamines et d'autres agents pathogènes ou composés aux cellules cultivées pour observer comment différents facteurs affectent le comportement ou la fonction des cellules, en particulier en ce qui concerne les gènes activés ou désactivés dans la cellule et quelles protéines répondent à ces agents pathogènes ou composés.
In développement de médicaments, la culture de cellules en culture est généralement la première étape avant que des candidats-médicaments potentiels puissent être testés sur des animaux.
Les cultures cellulaires impliquent la croissance de cellules en dehors de leur environnement d'origine.
Comment est fabriquée la viande cultivée en laboratoire ?
Les chercheurs utilisent des techniques similaires pour faire pousser de la viande en laboratoire. Le processus peut généralement être décomposé en trois grandes étapes.
La première étape consiste à retirer un petit nombre de cellules – généralement des cellules musculaires ou souches – d'un animal au cours d'une procédure inoffensive et indolore. Cellules souches sont des cellules d'un organisme qui ne sont pas spécialisées et qui peuvent être manipulées en laboratoire pour se transformer en différents types de cellules de cet organisme.
L'étape suivante consiste à cultiver les cellules. Les cellules sont placées dans un environnement artificiel favorable à leur croissance. En raison de la grande quantité de cellules qui doivent être cultivées pour produire de la viande, les cellules sont incubées dans un bioréacteur – un réservoir en acier qui fournit des conditions contrôlées de température, d'humidité, de pression et de stérilité – avec le milieu approprié pour faciliter la croissance. Les milieux de croissance sont changés un certain nombre de fois pour encourager les cellules à se différencier et à se multiplier en les trois principaux composants de la viande : muscle, graisse et tissu conjonctif.
Dans la dernière étape du processus, connue sous le nom d'échafaudage, les cellules sont organisées et emballées étroitement ensemble pour créer la taille, la forme et la coupe de viande souhaitées pour la consommation.
La fabrication de viande de culture a fait beaucoup de progrès en laboratoire, mais il reste encore un long chemin à parcourir.
Avantages et inconvénients de la viande de culture
Il y a des avantages et des inconvénients à cultiver de la viande grâce à des techniques de culture cellulaire. Alors que la viande cultivée peut produire relativement moins de gaz à effet de serre que la production animale conventionnelle dans certaines conditions, des chercheurs besoin d'affiner le processus avant qu'il puisse être rentable et mis à l'échelle.
Une analyse de 2021 a estimé que la viande cultivée en laboratoire coûtent entre 17 et 23 USD la livre à produire, et cela n'inclut pas les marges bénéficiaires des épiceries. En comparaison, le bœuf haché cultivé de manière conventionnelle coûte généralement un peu moins de 5 $ la livre.
Rapport McKinsey estime qu'il faudra environ 220 millions à 440 millions de litres de capacité de bioréacteur pour atteindre 1 % de la part de marché actuelle des protéines, mais la capacité actuelle des bioréacteurs atteint 200 millions de litres. Il existe également des préoccupations concernant les limites biologiques de la croissance d'un grand nombre de différents types de cellules dans le même bioréacteur.
La viande cultivée en laboratoire peut améliorer le bien-être animal et être moins susceptibles d'être porteurs de maladies ou de provoquer des maladies d'origine alimentaire. Cependant, les consommateurs peuvent également percevoir la viande cultivée en laboratoire comme non naturelle ou s'inquiéter de son goût.
Les entreprises sont probablement attentives et s'adaptent à la réponse du public. Pour mettre les choses en perspective, le premier burger cultivé en laboratoire a coûté 330,000 2013 $ à créer en 10. Le prix est tombé à un peu moins de XNUMX $ par burger aujourd'hui, ce qui représente un progrès remarquable en seulement une décennie.
A propos de l'auteur
André O. Hudson, doyen du Collège des sciences, professeur de biochimie, Rochester Institute of Technology
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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