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Un système de laboratoire abordable qui utilise des brins d’herbe pour transformer des cellules en viande cultivée a été mis au point à l’université de Bath.

De la viande cultivée

Les chercheurs ont réussi à prélever de l’herbe sur le campus de l’université et à l’utiliser pour créer un échafaudage sur lequel les cellules animales peuvent se fixer et se développer. Le tissu ainsi obtenu peut être utilisé à la fois comme viande de laboratoire et comme tissu musculaire humain pour réparer ou remplacer des tissus endommagés ou perdus à la suite d’une blessure ou d’une maladie.

La première étape de ce nouveau processus de bio-ingénierie consiste à vider les brins d’herbe de leurs cellules natives dans un processus connu sous le nom de décellularisation. Les brins décellularisés sont ensuite ensemencés avec un ensemble de cellules dérivées d’une lignée cellulaire de souris (ces cellules seront finalement remplacées par des cellules souches bovines). Ces cellules adhèrent à la surface de l’échafaudage, se multiplient et forment des liens avec les cellules voisines, pour finalement se développer en une masse cellulaire et former un nouveau tissu en 3D.

Les chercheurs doivent relever plusieurs défis lorsqu’ils recherchent un échafaudage adéquat pour créer un nouveau tissu musculaire. Tout d’abord, l’échafaudage doit permettre aux cellules de se fixer facilement à sa surface. Il doit ensuite permettre à ces cellules de proliférer et de s’aligner d’une manière qui imite précisément les fibres du tissu naturel qu’elles reproduisent (dans ce cas des fibres musculaires, par exemple, toutes les cellules doivent se contracter et se détendre en tandem).

Deuxièmement, pour être mis à l’échelle, cet échafaudage doit être rentable et facile à fabriquer. Pour la viande cultivée en laboratoire, il existe un troisième défi : l’échafaudage doit être comestible pour l’homme, même s’il n’est pas hautement digeste (comme c’est le cas pour l’herbe).

L’herbe présente des rainures alignées

Le Dr Paul De Bank, qui a dirigé ces recherches, a déclaré : « lorsque nous avons cherché un échafaudage pour nos cellules, nous voulions trouver quelque chose qui soit à la fois durable et comestible. J’ai pensé à un matériau naturel décellularisé parce que la cellulose (dont l’herbe est en grande partie composée) est comestible, mais aussi parce que l’herbe présente des rainures alignées qui, je l’espérais, permettraient aux cellules de s’aligner pour fabriquer les fibres dont nous avions besoin – et ça a marché ! »

Il ajoute : « lorsque nous mangeons du bœuf, nous mangeons en partie l’herbe que les vaches ont broutée au cours de leur vie. Ce qui est intéressant dans notre étude, c’est qu’elle montre que nous pouvons remplacer directement les animaux par l’herbe qu’ils mangent. Notre système doit être mis à l’échelle, mais j’ai bon espoir que, tôt ou tard, nous pourrons commercialiser un produit carné à base d’herbe ».

L’adhésion des cellules souches animales à la surface de l’herbe s’est avérée être d’environ 35%, ce qui est considéré comme un bon résultat. « Souvent, les échafaudages végétaux décellularisés doivent être modifiés chimiquement pour que les cellules puissent s’y développer. Ce que nous avons trouvé de bien avec l’herbe, c’est que nous obtenons une adhésion significative sans autre étape de traitement », a déclaré le Dr De Bank, ajoutant : « nous espérons toutefois pouvoir utiliser cette technique pour améliorer la qualité de l’herbe : « nous espérons cependant trouver un moyen d’augmenter cette adhésion. Nous avons un nouveau doctorant qui travaillera sur ce sujet, en explorant les moyens d’optimiser la fixation et la croissance des cellules.

Mettre à l’échelle ce processus

Le prochain grand défi sera de mettre à l’échelle ce processus pour générer des quantités suffisantes de cellules et de matériau d’échafaudage afin de produire une quantité significative de tissu musculaire. Si ce projet est couronné de succès, les consommateurs pourront un jour acheter de la viande provenant d’animaux élevés à l’herbe en toute conscience, sans avoir à se préoccuper de l’environnement et du bien-être des animaux.

Cette recherche a été publiée dans Journal of Biomedical Materials Research – Part A.

Source : University of Bath
Crédit photo : Pexels