La course pour faire un steak cultivé en laboratoire

Dingding Hu

En 2013, le premier hamburger au monde sorti d'un laboratoire a été cuit dans du beurre et mangé lors d'une conférence de presse fastueuse. Le burger a coûté 215 000 £ (330 000 $ à l'époque) à faire, et malgré tout le razzmatazz médiatique, les dégustateurs étaient polis mais pas trop impressionnés. Près de la viande, mais pas si juteux, a déclaré un critique gastronomique.

Pourtant, ce burger, payé par le cofondateur de Google, Sergey Brin, était la première utilisation d'une technique appelée agriculture cellulaire pour fabriquer des produits carnés comestibles à partir de zéro - aucun animal mort n'est nécessaire. L'agriculture cellulaire, dont les produits sont connus sous le nom de viande cultivée ou cultivée en laboratoire, accumule du tissu musculaire à partir d'une poignée de cellules prélevées sur un animal. Ces cellules sont ensuite nourries sur un échafaudage dans un bioréacteur et nourries avec un bouillon nutritif spécial.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mars 2019

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Un peu plus de cinq ans plus tard, des startups du monde entier se précipitent pour produire de la viande cultivée en laboratoire qui a le même goût que la viande traditionnelle et qui coûte à peu près autant.

Ils rattrapent déjà leur retard : la viande végétale, composée d'un mélange de produits non animaux qui imitent le goût et la texture de la vraie viande, est déjà sur le marché. Le plus grand nom dans ce domaine : Impossible Foods, dont la fausse viande se vend dans plus de 5 000 restaurants et chaînes de restauration rapide aux États-Unis et en Asie et devrait être dans les supermarchés plus tard cette année. L'équipe de recherche d'Impossible, composée de plus de 100 scientifiques et ingénieurs, utilise des techniques telles que la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse pour identifier les molécules volatiles libérées lors de la cuisson de la viande.

La clé de leur formule particulière est l'hème, une molécule porteuse d'oxygène, qui contient du fer qui donne à la viande sa couleur et sa saveur métallique. Au lieu d'utiliser de la viande, Impossible utilise de la levure génétiquement modifiée pour créer une version de l'hème que l'on trouve dans les racines de certaines plantes.

Impossible a quelques concurrents, en particulier Beyond Meat, qui utilise des protéines de pois (entre autres ingrédients) pour reproduire le bœuf haché. Son produit est vendu dans des chaînes de supermarchés comme Tesco au Royaume-Uni et Whole Foods aux États-Unis, aux côtés de vraie viande et de vrai poulet. Impossible et Beyond ont publié de nouvelles versions améliorées de leurs hamburgers à la mi-janvier.

En revanche, aucune des startups de viande cultivée en laboratoire n'a encore annoncé de date de lancement pour son premier produit commercial. Mais lorsque cela se produira – certains prétendent dès la fin de cette année – l'approche de la culture en laboratoire pourrait bouleverser l'industrie traditionnelle de la viande.

Je soupçonne que les protéines de viande cultivées peuvent faire des choses que les protéines végétales ne peuvent pas faire en termes de saveur, de nutrition et de performance, déclare Isha Datar, qui dirige New Harvest, une organisation qui aide à financer la recherche en agriculture cellulaire. Datar, biologiste cellulaire et membre du MIT Media Lab, pense que les viandes cultivées ressembleront plus à la vraie viande, sur le plan nutritionnel et fonctionnel, que les viandes à base de plantes. L'idée est qu'un carnivore pur et dur (comme moi) pourrait ne pas se sentir si découragé à l'idée d'abandonner la vraie chose.

Un risque mondial

Dingding Hu

Vous pourriez demander, pourquoi quelqu'un voudrait-il? La réponse est que nos habitudes de consommation de viande ne sont, au sens littéral, pas durables.

Le bétail élevé pour l'alimentation contribue déjà à environ 15 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. (Vous avez peut-être entendu dire que si les vaches étaient un pays, elles seraient le troisième plus grand émetteur au monde.) Un quart des terres libres de glace de la planète sont utilisées pour les faire paître, et un tiers de toutes les terres cultivées sont utilisées pour cultiver de la nourriture pour elles. . Une population croissante ne fera qu'empirer les choses. On estime qu'avec une population qui devrait atteindre 10 milliards d'habitants, les humains mangeront 70 % de viande en plus d'ici 2050. Les gaz à effet de serre provenant de la production alimentaire augmenteront jusqu'à 92 %.

En janvier, une commission de 37 scientifiques a rapporté dans The Lancet que les effets néfastes de la viande non seulement sur l'environnement mais aussi sur notre santé en font un risque mondial pour les personnes et la planète. En octobre 2018, une étude publiée dans Nature a révélé que nous devrons modifier considérablement notre alimentation si nous ne voulons pas détruire irrémédiablement les ressources naturelles de notre planète.

Sans changements vers des régimes alimentaires à base de plantes, dit Marco Springmann, chercheur en durabilité environnementale à l'Université d'Oxford et auteur principal de l'article Nature, il y a peu de chances d'éviter des niveaux dangereux de changement climatique.

La bonne nouvelle est qu'un nombre croissant de personnes semblent maintenant repenser ce qu'elles mangent. Un rapport récent de Nielsen a révélé que les ventes d'aliments d'origine végétale destinés à remplacer les produits d'origine animale avaient augmenté de 20 % en 2018 par rapport à l'année précédente. Le véganisme, qui évite non seulement la viande, mais également les produits provenant d'élevages laitiers émettant des gaz à effet de serre, est désormais considéré comme relativement courant.

Cela ne signifie pas nécessairement plus de végétaliens. Un récent sondage Gallup a révélé que le nombre de personnes aux États-Unis qui se disent végétaliennes a à peine changé depuis 2012 et se situe à environ 3 %. Quoi qu'il en soit, les Américains mangent moins de viande, même s'ils ne la coupent pas complètement.

Et maintenant pour les procès

La PDG de Memphis Meats Ulma Valeti (au centre) et le directeur scientifique Nicholas Genovese (à droite) regardent un chef préparer l'une de leurs créations. Viandes de Memphis

Les investisseurs parient gros que cette dynamique va se poursuivre. Des startups telles que MosaMeat (cofondée par Mark Post, le scientifique derrière le burger de 215 000 £), Memphis Meats, Supermeat, Just et Finless Foods ont toutes balayé des sommes importantes de capital-risque. La course consiste maintenant à être le premier à commercialiser un produit agréable au goût à un coût acceptable.

Le vice-président des produits et de la réglementation de Memphis Meats, Eric Schulze, considère son produit comme un complément à l'industrie de la vraie viande. Dans notre riche tapisserie culturelle en tant qu'espèce, nous proposons une nouvelle innovation à intégrer dans notre liste croissante de traditions alimentaires durables, dit-il. Nous nous considérons comme une solution « et » et non « ou » pour aider à nourrir un monde en pleine croissance.

L'industrie de la viande traditionnelle ne le voit pas de cette façon. Aux États-Unis, la National Cattlemen’s Beef Association qualifie avec dédain ces nouvelles approches de fausse viande. En août 2018, le Missouri a promulgué une loi interdisant d'étiqueter ces produits alternatifs comme de la viande. Seuls les aliments issus de la production de bétail ou de volaille peuvent porter le mot viande sur l'étiquette sous quelque forme que ce soit. Enfreindre cette loi pourrait entraîner une amende ou même un an de prison.

L'industrie de la viande alternative riposte. Le Good Food Institute, qui milite pour une réglementation favorable aux viandes végétales et cultivées en laboratoire, s'est associé à Tofurky (les fabricants d'un substitut de viande à base de tofu depuis les années 1980), l'American Civil Liberties Union et l'Animal Legal Fonds de défense pour faire annuler la loi. Jessica Almy, directrice des politiques de l'institut, affirme que la loi telle qu'elle est est absurde et constitue un affront au principe de la liberté d'expression. L'idée derrière la loi est de rendre la viande végétale moins attrayante et de désavantager la viande cultivée lorsqu'elle arrive sur le marché, dit-elle.

Almy dit qu'elle est convaincue que leur cas sera couronné de succès et s'attend à ce qu'une injonction temporaire soit accordée prochainement. Mais la bataille du Missouri n'est que le début d'une lutte qui pourrait durer des années. En février 2018, la US Cattlemen’s Association a lancé une pétition demandant au Département américain de l’agriculture (USDA) de promulguer une loi fédérale similaire.

Nous devrons changer nos régimes alimentaires pour éviter de détruire la planète.

Les groupes traditionnels de l'industrie de la viande ont également été très loquaces sur la manière dont la viande de culture et les viandes à base de plantes doivent être réglementées. L'été dernier, un groupe des plus grandes organisations agricoles des États-Unis (surnommé The Barnyard) a écrit au président Trump pour lui demander de s'assurer que l'USDA supervisera la viande cultivée pour garantir des conditions de concurrence équitables. (L'USDA a des inspections de sécurité plus strictes et plus strictes que la Food and Drug Administration.)

En novembre 2018, l'USDA et la FDA ont finalement publié une déclaration conjointe pour annoncer que les deux régulateurs partageraient les responsabilités de surveillance des viandes cultivées en laboratoire.

Le problème du sérum bovin

Certaines startups de viande cultivée disent que cette confusion sur les réglementations est la seule chose qui les retient. Une entreprise, Just, a déclaré qu'elle prévoyait de lancer un produit de poulet haché cette année et a claironné un partenariat avec une entreprise d'élevage japonaise pour produire un produit de bœuf Wagyu fabriqué à partir de cellules en laboratoire. Son PDG est Josh Tetrick, qui avait précédemment fondé la start-up controversée Hampton Creek, l'ancêtre de Just. (La FDA avait à un moment donné interdit à l'entreprise d'appeler son produit signature mayonnaise, car il ne contenait pas d'œufs.) Parlez à Tetrick, un jeune homme optimiste et confiant, et vous aurez une idée de la motivation et de l'excitation derrière l'alternative. -marché de viande. La seule [limite] au lancement, dit-il, est réglementaire.

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C'est optimiste, c'est le moins qu'on puisse dire. Le mouvement de la viande de laboratoire se heurte encore à de gros obstacles techniques. La première est que la fabrication du produit nécessite quelque chose appelé sérum bovin fœtal. Le FBS est récolté à partir de fœtus prélevés sur des vaches gestantes lors de l'abattage. C'est un problème évident pour un produit prétendument sans cruauté. FBS se trouve également être extrêmement coûteux. Il est utilisé dans l'industrie biopharmaceutique et dans la recherche cellulaire fondamentale, mais seulement en petites quantités. La viande cultivée, cependant, nécessite de grandes quantités. Toutes les startups de viande de laboratoire devront en utiliser moins - ou l'éliminer complètement - pour rendre leurs produits suffisamment bon marché. L'année dernière, Finless Foods (qui vise à fabriquer une version sans poisson du thon rouge) a annoncé avoir réduit de moitié la quantité de FBS dont il a besoin pour développer ses cellules. Et Schulze dit que l'équipe de Memphis Meats travaille sur des moyens de le supprimer complètement.

Mais il y a d'autres problèmes, dit Datar, de New Harvest. Elle dit que nous ne comprenons toujours pas assez bien les processus fondamentaux. Bien que nous ayons une compréhension assez approfondie des animaux utilisés dans la recherche médicale, comme les souris de laboratoire, notre connaissance des animaux d'élevage au niveau cellulaire est plutôt mince. Je vois beaucoup d'enthousiasme et de capital-risque investir, mais je ne vois pas grand-chose dans les avancées scientifiques et matérielles, dit-elle. Il sera difficile de faire évoluer la technologie si nous apprenons encore comment ces systèmes biologiques complexes réagissent et se développent.

La viande de laboratoire a un autre problème, plus tangible. La croissance de cellules musculaires à partir de zéro crée un tissu de viande pur, mais le résultat manque d'un composant essentiel de tout hamburger ou steak : la graisse. La graisse est ce qui donne à la viande sa saveur et son humidité, et sa texture est difficile à reproduire. Les viandes à base de plantes contournent déjà le problème - dans une certaine mesure - en utilisant la technologie des cellules de cisaillement qui force le mélange de protéines végétales en couches pour produire une texture fibreuse semblable à celle de la viande. Mais si vous voulez créer un steak sans viande à partir de zéro, il reste encore du travail à faire. La viande cultivée aura besoin d'un moyen de faire croître les cellules graisseuses et de les intégrer d'une manière ou d'une autre aux cellules musculaires pour que le résultat final soit agréable au goût. Cela s'est avéré délicat jusqu'à présent, ce qui est la principale raison pour laquelle le premier hamburger était si sec.

Les scientifiques de la startup néerlandaise de viande cultivée Meatable ont peut-être trouvé un moyen. L'équipe s'est appuyée sur la recherche médicale sur les cellules souches pour trouver un moyen d'isoler les cellules souches pluripotentes chez les vaches en les prélevant dans le sang des cordons ombilicaux des veaux nouveau-nés. Les cellules pluripotentes, formées au début du développement d'un embryon, ont la capacité de se développer en n'importe quel type de cellule dans le corps. Cela signifie qu'ils peuvent également être amenés à former des cellules graisseuses, musculaires ou même hépatiques dans de la viande cultivée en laboratoire.

Je pense qu'il y aura des files d'attente à l'extérieur du magasin qui seront plus longues que pour le prochain iPhone.

Le travail de Meatable pourrait signifier que les cellules peuvent être modifiées pour produire un produit semblable à un steak dont la teneur en graisse et en muscle dépend de ce que le client préfère : le persillage caractéristique d'un faux-filet, par exemple. Nous pouvons ajouter plus de matières grasses ou les rendre plus maigres, nous pouvons faire tout ce que nous voulons. Nous avons un nouveau contrôle sur la façon dont nous alimentons les cellules, explique Daan Luining, CTO de Meatable, qui est également directeur de recherche à la Cellular Agriculture Society à but non lucratif. Les cellules pluripotentes sont comme le matériel. Le logiciel que vous utilisez le transforme en la cellule que vous voulez. Il est déjà dans la cellule, il vous suffit de le déclencher.

Mais les travaux des chercheurs sont également intéressants car ils ont trouvé un moyen de contourner le problème du FBS : les cellules pluripotentes n'ont pas besoin de sérum pour se développer. Luining en est clairement fier. Pour contourner cela, l'utilisation d'un type de cellule différent était une solution très élégante, dit-il.

Il admet que Meatable est encore à des années du lancement d'un produit commercial, mais il est confiant quant à ses perspectives éventuelles. Je pense qu'il y aura des files d'attente à l'extérieur du magasin qui seront plus longues que pour le prochain iPhone, dit-il.

Si vous le faites, le mangeront-ils ?

Dans l'état actuel des choses, la viande cultivée en laboratoire n'est pas aussi vertueuse qu'on pourrait le penser. Bien que ses émissions de gaz à effet de serre soient inférieures à celles associées au plus grand méchant, le bœuf, il est plus polluant que le poulet ou les alternatives à base de plantes, en raison de l'énergie actuellement nécessaire pour le produire. Un livre blanc du Forum économique mondial sur l'impact des viandes alternatives a révélé que la viande cultivée en laboratoire telle qu'elle est fabriquée actuellement ne produirait qu'environ 7% de moins d'émissions de gaz à effet de serre que le bœuf. D'autres substituts, comme le tofu ou les plantes, ont produit des réductions allant jusqu'à 25 %. Nous devrons voir si les entreprises seront vraiment en mesure de proposer des produits à faibles émissions à des coûts raisonnables, déclare Marco Springmann d'Oxford, l'un des coauteurs de l'article.

On ne sait pas non plus à quel point la viande cultivée en laboratoire serait meilleure pour vous que la vraie chose. L'une des raisons pour lesquelles la viande a été associée à un risque accru de cancer est qu'elle contient de l'hème, qui pourrait également être présent dans les viandes cultivées.

Et les gens voudront-ils même le manger? Datar le pense. Le peu de recherches qu'il y a eu sur le sujet le confirme. Une étude de 2017 publiée dans la revue PLoS One a révélé que la plupart des consommateurs américains seraient prêts à essayer de la viande cultivée en laboratoire, et environ un tiers étaient probablement ou certainement prêts à en manger régulièrement.

S'attendre à ce que le monde entier devienne végétalien est irréaliste. Mais un rapport publié dans Nature en octobre 2018 suggérait que si tout le monde adoptait le mode de vie flexitarien (manger principalement végétarien mais avec un peu de volaille et de poisson et pas plus d'une portion de viande rouge par semaine), nous pourrions réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre de la production alimentaire et réduire également d'autres effets nocifs de l'industrie de la viande, tels que la surutilisation d'engrais et le gaspillage d'eau douce et de terres. (Cela pourrait également réduire la mortalité prématurée d'environ 20%, selon une étude publiée dans The Lancet en octobre, grâce à moins de décès dus à des maladies telles que les maladies coronariennes, les accidents vasculaires cérébraux et le cancer.)

aliments impossibles

Certains des plus grands acteurs de l'industrie traditionnelle de la viande le reconnaissent et se rebaptisent subtilement en tant que producteurs de protéines plutôt qu'en tant qu'entreprises de viande. Comme les grandes sociétés de tabac qui achètent des startups de vapotage, les géants de la viande achètent également des participations dans cette nouvelle industrie. En 2016, Tyson Foods, le deuxième plus grand transformateur de viande au monde, a lancé un fonds de capital-risque pour soutenir les producteurs de viande alternative ; c'est aussi un investisseur dans Beyond Meat. En 2017, le troisième plus grand, Cargill, a investi dans la startup de viande de culture Memphis Meats, et Tyson a emboîté le pas en 2018. De nombreux autres grands producteurs alimentaires font de même ; en décembre 2018, par exemple, Unilever a acheté une entreprise néerlandaise appelée Vegetarian Butcher qui fabrique une variété de produits non carnés, y compris des substituts de viande à base de plantes.

Une entreprise de viande ne fait pas ce qu'elle fait parce qu'elle veut dégrader l'environnement et n'aime pas les animaux, déclare Tetrick, le PDG de Just. Ils le font parce qu'ils pensent que c'est le moyen le plus efficace. Mais si vous leur donnez une autre façon de développer l'entreprise qui est plus efficace, ils le feront.

Au moins certains dans l'industrie de la viande sont d'accord. Dans un profil l'année dernière pour Bloomberg, Tom Hayes, alors PDG de Tyson, a clairement indiqué où il voyait l'avenir éventuel de l'entreprise. Si nous pouvons cultiver la viande sans l'animal, a-t-il dit, pourquoi ne le ferions-nous pas ?

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