La viande cultivée est coûteuse, mais le bioprocédé open-source aide à changer cela. En partageant des outils, des méthodes et des données librement, l'industrie s'attaque aux coûts élevés dans des domaines tels que les milieux de culture, la conception de bioréacteurs et le développement de lignées cellulaires. Les points clés incluent :
- Les coûts des milieux de culture ont considérablement diminué, avec des alternatives de qualité alimentaire remplaçant les composants de qualité pharmaceutique. Par exemple, un nouveau milieu coûte aussi peu que 0,52 £ par litre.
- Les conceptions de bioréacteurs open-source réduisent les dépenses d'équipement en éliminant les frais de redevance et en améliorant l'efficacité.
- La recherche partagée sur les lignées cellulaires et les méthodes de production continue améliore l'évolutivité et réduit les déchets.
Ces efforts visent à rapprocher la viande cultivée d'une parité de prix avec la viande conventionnelle - prévue pour coûter aussi peu que 4,30 £ par kilogramme d'ici 2030.La collaboration ouverte est essentielle pour réaliser ce changement, rendant la viande cultivée plus accessible pour les consommateurs quotidiens.
Chronologie de la réduction des coûts de la viande cultivée : De 230 000 £ à 4,30 £ par kg (2013-2030)
Qu'est-ce que le bioprocédé open-source ?
Les bases du bioprocédé open-source
Le bioprocédé open-source consiste à rendre la recherche, les conceptions et les données techniques librement accessibles. Dans l'industrie de la viande cultivée, cela signifie partager des ressources critiques telles que des modèles de performance de bioréacteurs, des formulations de milieux de culture et des analyses techno-économiques. Ces outils aident à prédire les coûts et les rendements, offrant à l'industrie un point de départ commun pour relever les défis de production.
Au lieu que les entreprises investissent des millions dans le développement des mêmes outils de base, les projets open-source fournissent une base communautaire - pensez-y comme à une "Wikipedia pour le bioprocédé.""Cette base de connaissances partagée peut être affinée et élargie, économisant du temps et des ressources tout en favorisant l'innovation.
Un excellent exemple de cela est survenu en juin 2024, lorsque Simon Hubbard de Upstream Applied Science Ltd a lancé un flux de travail de modélisation de performance de bioréacteur en accès libre. En utilisant la dynamique des fluides computationnelle et l'optimisation bayésienne, le projet a prédit les rendements pour des réacteurs à cuve agitée de 20 000 litres et 42 000 litres. Hubbard a rendu l'ensemble du flux de travail disponible sur GitHub, offrant à l'industrie la possibilité d'optimiser les conceptions et les opérations des bioréacteurs sans avoir besoin de logiciels propriétaires coûteux [2].
"Il n'existe actuellement aucun flux de travail de modélisation disponible publiquement qui permette la prédiction ou l'optimisation des rendements pour une architecture de bioréacteur, une géométrie et des entrées opérationnelles données." – Simon Hubbard, Upstream Applied Science Ltd [2]
En partageant des ressources comme celle-ci, les initiatives open-source réduisent non seulement les coûts de développement mais encouragent également la collaboration au sein de l'industrie.
Pourquoi la collaboration open-source fonctionne
L'un des plus grands avantages de la collaboration open-source est qu'elle élimine la recherche redondante. Si une équipe résout un problème technique - comme la réduction de l'accumulation d'ammoniac dans les bioréacteurs ou l'amélioration de l'approvisionnement en oxygène - partager cette solution signifie que d'autres n'ont pas à passer du temps et de l'argent à résoudre le même problème.
Les projets open-source facilitent également l'entrée des nouveaux venus dans l'industrie. En offrant un accès gratuit aux formulations et aux processus de production, ces initiatives abaissent les barrières financières pour les entrepreneurs, en particulier sur les marchés émergents [4].Par exemple, les modèles computationnels en accès libre permettent aux développeurs de prédire les rendements et d'expérimenter différents designs de bioréacteurs avant de s'engager dans une construction coûteuse [2].
L'industrie pharmaceutique fournit un parallèle utile. Elle utilise déjà des bioréacteurs à cuve agitée à des échelles allant jusqu'à 20 000 litres pour produire des protéines thérapeutiques [3]. Le bioprocédé open-source permet aux producteurs de viande cultivée d'adapter ces systèmes bien établis tout en répondant à leurs défis uniques - comme le fait que les cellules musculaires sont plus sensibles aux forces de cisaillement que les cellules en suspension utilisées dans l'industrie pharmaceutique.
3 façons dont le bioprocédé open-source réduit les coûts de production
Réduction des coûts des milieux de culture
Les milieux de culture, le liquide riche en nutriments essentiel à la culture cellulaire, constituent l'une des plus grandes dépenses dans la production de viande cultivée.Les projets open-source ont vraiment fait une différence ici en partageant des formulations comme Beefy-9, B8 et Essential 8, éliminant ainsi le besoin de frais de licence coûteux [5][6].
Un autre changement radical est le passage des ingrédients de qualité pharmaceutique à des alternatives de qualité alimentaire. Alors que les matériaux de qualité pharmaceutique subissent des processus de purification extensifs qui augmentent les coûts, la recherche ouverte a montré que les options de qualité alimentaire peuvent être tout aussi efficaces pour faire croître des cellules de viande [6][7]. Par exemple, en août 2024, des chercheurs de Believer Meats ont présenté un processus de fabrication continu utilisant un milieu sans composants animaux, au prix de seulement 0,52 £ par litre (environ 0,63 $) [8]. C'est une réduction massive par rapport aux formulations de milieux traditionnels.
De plus, les avancées dans les conceptions de bioréacteurs jouent un rôle significatif dans la réduction des coûts.
Innovations de Bioréacteurs à Moindre Coût
Au-delà des milieux de culture abordables, les conceptions de bioréacteurs en open source réduisent encore davantage les dépenses de production. Les bioréacteurs - de grands réservoirs utilisés pour la culture cellulaire - sont traditionnellement coûteux à produire et à entretenir. Les conceptions en open source suppriment le fardeau financier des redevances et permettent aux fabricants d'adapter les systèmes à leurs exigences spécifiques [5]. En octobre 2023, New Harvest, IRNAS, et l'Université de Maribor ont publié un design de bioréacteur modulaire basé sur la perfusion sur GitHub. Ce design s'intègre parfaitement avec l'équipement de laboratoire standard, réduisant les coûts d'investissement et permettant une circulation programmable des nutriments pour la culture de tissus 3D [5].
"La licence open-source signifie que le matériel, le firmware, le logiciel et la documentation peuvent être utilisés sans payer de redevance." – New Harvest [5]
Ces conceptions soutiennent également la fabrication continue, ce qui améliore considérablement l'efficacité. En utilisant la technologie de perfusion, Believer Meats a atteint des densités cellulaires allant jusqu'à 130 × 10⁶ cellules par millilitre, dépassant les méthodes de lot traditionnelles. Leur recherche estime qu'une installation de 50 000 litres pourrait produire du poulet cultivé à un coût de 4,80 £ par livre (environ 6,20 $), le rendant comparable aux prix du poulet biologique [8].
Avancement des lignées cellulaires et des techniques de production
La collaboration open-source a également accéléré les progrès dans le développement de lignées cellulaires et les méthodes de production.La recherche partagée sur des sources cellulaires stables et à haut rendement - telles que les fibroblastes de poulet immortalisés spontanément - a fourni à l'industrie des lignées cellulaires fiables qui se développent sans avoir besoin de sérum animal [8].
Les outils numériques comme la modélisation computationnelle ont encore rationalisé la production en permettant aux producteurs d'optimiser les conceptions virtuellement, réduisant ainsi les risques et les coûts.
Peut-être que l'amélioration la plus marquante est le passage du traitement par lots à la production continue. Les méthodes traditionnelles par lots nécessitent des interruptions fréquentes pour le nettoyage et le reseeding, ce qui ralentit la production. La perfusion continue, en revanche, permet plusieurs récoltes sur une période de plus de 20 jours à partir d'une seule inoculation, améliorant considérablement à la fois l'efficacité et la faisabilité économique [8].
La viande cultivée en laboratoire pourrait nourrir la planète | TIME
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Projets open-source réduisant les coûts de la viande cultivée
Les efforts pour réduire les coûts de production de viande cultivée ont fait un grand bond en avant, grâce à des projets open-source axés sur l'amélioration de la formulation des milieux et l'optimisation des processus.
Projets de développement de milieux partagés
Des initiatives collaboratives ont réalisé des avancées significatives dans la réduction du coût des milieux de culture. Par exemple, en 2022, Andrew Stout et son équipe de l'Université Tufts ont introduit Beefy-9 , un milieu sans sérum open-source conçu pour soutenir la culture à long terme de cellules satellites bovines sans recourir au coûteux sérum de veau fœtal. En incorporant de l'albumine recombinante et en ajustant les concentrations de facteurs de croissance, ils ont développé une formule qui est librement accessible.Des recherches ultérieures (2024/2025) ont révélé que remplacer l'albumine sérique humaine par de la méthylcellulose de qualité alimentaire pourrait réduire les coûts des milieux jusqu'à 73%. C'est un changement radical, car l'albumine dans la formulation B9 largement utilisée coûte environ 19 £ par litre (environ 24,56 $), représentant plus de la moitié des dépenses totales en milieux [9].
Une autre réalisation remarquable est venue de Mosa Meat, en collaboration avec Nutreco. Ils ont réussi à remplacer 99,2% de leur alimentation cellulaire de base par des composants de qualité alimentaire, tout en maintenant des taux de croissance cellulaire comparables à ceux des milieux de qualité pharmaceutique [6] . Ces exemples soulignent comment la collaboration à travers l'industrie peut directement réduire les coûts de production de la viande cultivée.
En plus de ces avancées techniques, des organisations comme le Good Food Institute ont fourni des outils de modélisation des coûts essentiels pour guider les progrès futurs.
Good Food Institute Plateformes Open-Source
Le Good Food Institute (GFI) a joué un rôle clé en équipant l'industrie de données et de recherches pour réduire les coûts. En 2020, le Dr Liz Specht, scientifique en chef du GFI, a publié une analyse pivot montrant que le remplacement des composants de milieux de culture de qualité pharmaceutique par des alternatives en vrac de qualité alimentaire pourrait réduire les coûts des milieux de culture de 77% [6] [10]. Ce travail a offert un chemin clair vers l'atteinte de la parité des prix avec la viande conventionnelle, renforçant les exemples antérieurs d'innovations permettant d'économiser des coûts.
Les recherches du GFI ont également identifié des domaines où des réductions de coûts supplémentaires sont essentielles.Par exemple, leur analyse a projeté qu'en 2030, l'albumine recombinante représenterait 96,6% du volume total de production de protéines requises, tandis que les facteurs de croissance, bien qu'ils ne représentent que 0,02% du volume, restent les composants les plus coûteux. Pour rendre la viande cultivée plus abordable, les coûts de production de l'albumine doivent tomber à environ 7,70 £ par kilogramme (environ 10 $), tandis que les facteurs de croissance devraient atteindre environ 77 000 £ par kilogramme (environ 100 000 $) [10] .
"La capacité de fabrication pour les facteurs de croissance et les protéines recombinantes devrait se développer rapidement parallèlement à l'industrie de la viande cultivée... qui ne représente que 0,1% à 0,56% de la demande mondiale de viande projetée pour 2030." – Good Food Institute [10]
Ces informations et efforts collaboratifs soulignent le potentiel des projets open-source pour remodeler l'économie de la production de viande cultivée, la rapprochant d'une viabilité grand public.
Projections de coûts pour la viande cultivée d'ici 2030
Réductions de coûts attendues d'ici 2030
L'économie de la viande cultivée est sur le point de connaître un changement majeur, largement motivé par le bioprocessing open-source. Depuis 2013, le coût de production a chuté de manière incroyable de 99 %. À l'époque, produire un seul burger coûtait plus de 230 000 £, mais à la fin de 2023, le prix avait baissé à environ 28 £ par kilogramme [11][12]. Avec les avancées continues, les experts prédisent qu'en 2030, la viande cultivée pourrait coûter aussi peu que 4,30 £ par kilogramme [11].
Pour atteindre ces objectifs, l'industrie devra augmenter sa production à environ 100 kilotonnes par an. Un autre facteur clé sera d'améliorer l'efficacité des milieux de culture, en visant des niveaux d'utilisation compris entre 8 et 13 litres par kilogramme de viande cultivée [10].
Cela dit, il reste encore des obstacles significatifs à surmonter. Par exemple, le coût de l'albumine recombinante doit diminuer à environ 7,70 £ par kilogramme, tandis que les facteurs de croissance doivent tomber à environ 77 000 £ par kilogramme - une réduction stupéfiante de 99 % par rapport aux coûts de production biopharmaceutiques actuels [10]. Comme le souligne le Good Food Institute :
"Une réduction de coût de 99 % peut être nécessaire pour certaines protéines recombinantes par rapport à la manière dont elles sont actuellement produites pour l'industrie biopharmaceutique" [10].
Ces projections ambitieuses soulignent l'immense progrès nécessaire pour rapprocher les coûts de ceux de la viande conventionnelle.
Coûts de production actuels vs. prévus
En comparant les coûts d'aujourd'hui avec les estimations futures, l'ampleur de l'innovation nécessaire devient claire. Les prévisions pour 2030 varient, certains suggérant que les prix pourraient tomber à 4,30 £ par kilogramme [11], tandis que d'autres penchent vers une estimation plus prudente de 28 £ par kilogramme [10]. Malgré ces réductions, la viande cultivée coûte toujours plus cher que la viande traditionnelle. Atteindre une véritable parité de prix dépendra d'une collaboration open-source continue et de nouvelles avancées dans l'échelle de production, l'efficacité métabolique et la technologie des bioréacteurs.
Conclusion
Points principaux
Le bioprocédé open-source s'attaque à certains des obstacles les plus coûteux dans la production de viande cultivée.En se concentrant sur des efforts collaboratifs, l'industrie trouve des moyens pratiques de rendre la viande cultivée plus abordable et accessible. Par exemple, des chercheurs ont découvert des moyens de remplacer des protéines recombinantes coûteuses par des alternatives à base de plantes comme la protéine de colza et de passer d'ingrédients de qualité pharmaceutique à des ingrédients de qualité alimentaire, qui peuvent coûter jusqu'à 100 fois moins cher [1]. Les flux de travail de bioréacteurs open-source aident également à atténuer les risques financiers en améliorant les prévisions de rendements de production à grande échelle.
Les résultats sont prometteurs. Pour rendre la viande cultivée commercialement viable, le coût des milieux de culture doit chuter de manière significative - de centaines de livres par litre à environ 0,77 £ par litre. Les initiatives open-source jouent un rôle crucial dans cette transformation, en promouvant l'utilisation d'hydrolysats de protéines végétales et en affinant des lignées cellulaires capables de prospérer dans des environnements à faible teneur en nutriments. En tant que David Block de UC Davis l'explique :
"Pour rendre la viande cultivée commercialement viable, ce chiffre [coût des milieux de culture] devra probablement être de 1 $ par litre ou moins - donc d'un ordre de grandeur inférieur." [1]
Des exemples notables mettent en évidence ces progrès. L'Université Tufts a démontré comment les protéines végétales peuvent remplacer l'albumine recombinante, tandis que les flux de travail de bioréacteurs en accès libre font progresser les innovations permettant d'économiser des coûts. En 2023, un nouveau milieu de culture utilisant des protéines de colza au lieu de l'albumine recombinante a établi une référence pour la réduction des coûts [1][7]. De même, en juin 2024, Simon Hubbard a partagé un flux de travail de performance de bioréacteur en accès libre sur GitHub, fournissant à l'industrie des outils pour améliorer les conceptions d'installations [2].Ces ressources partagées montrent comment la collaboration ouverte favorise l'accessibilité de la viande cultivée.
Comment rester informé
Alors que l'industrie continue d'évoluer, il est essentiel de rester informé. Le Good Food Institute offre des informations précieuses à travers ses rapports "État de l'industrie" et sa base de données de solutions ouverte [13][14]. Pour des mises à jour techniques, des revues comme npj Science of Food fournissent des revues en accès libre sur les stratégies de réduction des coûts et d'amélioration des milieux de culture [15] [16].
Pour une compréhension plus large de cette technologie émergente, visitez
FAQs
Comment le bioprocessing open-source aide-t-il à réduire le coût de la viande cultivée ?
Le bioprocessing open-source joue un rôle clé dans la réduction du coût de la viande cultivée. En offrant des outils accessibles et peu coûteux ainsi que des connaissances partagées, il soutient à la fois les efforts de recherche et de production. Prenons par exemple les bioréacteurs modulaires open-source. Ces systèmes offrent une alternative économique pour les chercheurs afin de concevoir et d'affiner l'équipement de production, contournant ainsi les coûts élevés liés aux installations propriétaires. Leurs conceptions flexibles non seulement abaissent les barrières à l'entrée, mais accélèrent également l'innovation au sein de l'industrie.
De plus, les initiatives open-source favorisent la collaboration sur des mesures d'économie de coûts, telles que l'amélioration des formulations de milieux de croissance et l'augmentation des méthodes de production.Partager des progrès dans des domaines tels que l'approvisionnement en ingrédients abordables et l'amélioration de l'efficacité de la croissance cellulaire aide à réduire les coûts opérationnels. Cet effort collectif pave la voie à une viande cultivée plus accessible et commercialement viable pour les consommateurs dans un avenir pas trop lointain.
Comment les alternatives de qualité alimentaire aident-elles à réduire le coût des milieux de culture dans la production de viande cultivée ?
Les milieux de culture jouent un rôle majeur dans le coût de production de la viande cultivée, les options traditionnelles s'appuyant souvent sur des composants coûteux comme le sérum de veau fœtal (FBS). Cependant, l'utilisation d'alternatives de qualité alimentaire s'est révélée être un véritable changement de donne, rendant la production beaucoup plus abordable et plus facile à mettre à l'échelle.
Remplacer des ingrédients coûteux par des substituts de qualité alimentaire - tels que les albumines sériques et les protéines recombinantes - a entraîné des réductions de coûts spectaculaires, parfois réduisant les dépenses jusqu'à 100 fois.Ces avancées ne réduisent pas seulement les coûts ; elles rapprochent également la viande cultivée du prix de la viande conventionnelle. Ce progrès ouvre la voie à ce que la viande cultivée devienne une option plus accessible et attrayante pour les consommateurs au Royaume-Uni et au-delà.
Comment les conceptions de bioréacteurs open-source aident-elles à réduire le coût de la viande cultivée ?
Les conceptions de bioréacteurs open-source s'avèrent être un véritable changement de jeu pour rendre la production de viande cultivée plus abordable. En offrant des systèmes de production accessibles et flexibles, ces conceptions permettent aux fabricants d'adapter les bioréacteurs spécifiquement pour la viande cultivée, en se concentrant sur des domaines tels que l'augmentation des taux de croissance cellulaire et l'utilisation plus efficace des ressources. Cette personnalisation contribue à réduire considérablement les coûts de production.
Un autre avantage majeur des modèles open-source est la manière dont ils favorisent la collaboration et l'innovation.Les chercheurs et les professionnels de l'industrie peuvent collaborer pour développer plus rapidement des technologies de bioréacteurs avancées. Cela inclut la conception de systèmes qui soutiennent des densités cellulaires plus élevées, conservent l'énergie et génèrent moins de déchets. Ces améliorations non seulement rationalisent le processus de production, mais rendent également la viande cultivée une option plus rentable, la rapprochant d'un choix abordable pour les consommateurs.
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