Spontaneously immortalized porcine cells support scalable cultured pork production in serum-free suspension
Cette étude rend compte du développement d'une lignée cellulaire porcine immortalisée spontanément et non modifiée génétiquement, capable de culture en suspension sans sérum et d'un procédé semi-continu permettant la production évolutive et rentable de biomasse de porc de culture dans un bioréacteur de 2 000 litres.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
La demande mondiale de viande est en hausse, pourtant les méthodes traditionnelles d'élevage de bétail sont confrontées à des défis croissants liés à l'impact environnemental, à l'utilisation des ressources et au bien-être animal. En réponse, les scientifiques se sont tournés vers un concept connu sous le nom de viande de culture, qui consiste à faire croître directement des cellules animales en tissus comestibles dans un environnement contrôlé, évitant ainsi la nécessité d'élever et d'abattre des animaux. Pour faire de cela une réalité à grande échelle, les chercheurs doivent résoudre plusieurs énigmes difficiles. Ils doivent trouver des cellules animales capables de croître indéfiniment sans s'éteindre, développer des mélanges nutritifs liquides qui ne dépendent pas du sérum sanguin animal, et concevoir de grandes cuves capables de contenir ces cellules pendant qu'elles se multiplient. Sans une lignée cellulaire qui soit à la fois sûre et capable de prospérer dans ces conditions industrielles, le rêve d'une production de masse de viande de culture reste hors de portée.
Une équipe de chercheurs a maintenant franchi une étape significative vers la résolution de cette énigme en créant un nouveau type de cellule de porc capable de croître continuellement dans un environnement liquide sans modification génétique. En travaillant avec du tissu provenant d'un porcelet d'une semaine, les scientifiques ont commencé avec une population standard de cellules musculaires et les ont progressivement déplacées d'une surface plane vers une suspension flottante au sein d'un liquide sans sérum. Cette transition fut difficile ; les cellules ont d'abord éprouvé des difficultés, leur croissance ralentissant considérablement à mesure qu'elles s'adaptaient à ce nouveau mode de vie flottant. Cependant, sur une période d'environ dix mois, un sous-ensemble de ces cellules a survécu et a recommencé à se multiplier rapidement. À la fin de la période d'adaptation, ces cellules s'étaient divisées plus de 255 fois, un jalon qui confirme qu'elles sont devenues immortalisées, ce qui signifie qu'elles peuvent continuer à croître indéfiniment sans les limites habituelles qui font que les cellules normales cessent de se diviser.
Ce qui rend cette découverte particulièrement notable, c'est la façon dont les cellules ont changé au cours de ce processus. À mesure qu'elles s'adaptaient à la flottaison dans le liquide, les cellules ont modifié leur identité. Elles ont commencé comme des cellules de type musculaire, mais se sont progressivement transformées en un état ressemblant à des cellules de formation de graisse. Bien qu'elles aient perdu la capacité de redevenir du tissu musculaire, elles ont acquis une forte capacité à stocker des graisses lorsqu'elles en sont sollicitées. Ce changement n'a pas été causé par des manipulations de l'ADN par les scientifiques ; il s'est produit spontanément alors que les cellules sélectionnaient les traits permettant de survivre dans le nouvel environnement. Les chercheurs ont confirmé que ces cellules sont sûres à l'utilisation, ne montrant aucun signe de devenir cancéreuses lors de tests en laboratoire ou chez des souris, et qu'elles possèdent la capacité de réparer leur propre ADN lorsqu'il est endommagé.
Pour prouver que cette lignée cellulaire pouvait être utilisée pour la véritable production alimentaire, l'équipe a testé différentes manières de les cultiver en grandes quantités. Ils ont comparé trois méthodes : un processus par lots standard où les nutriments sont ajoutés une seule fois, une méthode à flux continu qui remplace constamment le liquide, et une méthode semi-continue où une partie des cellules est récoltée régulièrement tandis que le reste demeure pour continuer à croître. L'approche semi-continue s'est avérée la plus efficace, produisant la plus grande masse cellulaire tout en utilisant la plus petite quantité de poudre nutritive sèche par kilogramme de biomasse humide. L'équipe a ensuite transposé ce processus à un bioréacteur massif de 2 000 litres. Dans cette grande cuve, ils ont réussi à produire près de 97 kilogrammes de biomasse cellulaire humide sur une courte période. Le matériau résultant était riche en protéines et en graisses, et lorsqu'il a été mélangé à de la protéine de soja pour créer un nem hybride, il a obtenu de bons résultats lors des tests de goût et d'odeur, montrant que les cellules peuvent être intégrées dans de vrais produits alimentaires.
Ce travail démontre qu'il est possible de créer une source stable, sûre et évolutive de cellules de porc pour la viande de culture sans utiliser le génie génétique. En montrant que ces cellules peuvent prospérer dans une grande cuve de taille industrielle, grâce à un processus rentable, l'étude offre une voie pratique pour la production de biomasse porcine à une échelle qui pourrait éventuellement répondre aux besoins commerciaux. Les conclusions suggèrent que l'avenir de la viande de culture pourrait ne pas nécessiter de manipulations génétiques complexes, mais plutôt une compréhension minutieuse de la manière dont les cellules s'adaptent naturellement à leur environnement, permettant aux scientifiques d'exploiter ces changements pour construire un système alimentaire durable.
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