La carne cultivada enfrenta tres grandes desafíos: costo, escalabilidad y uso de recursos. El medio de crecimiento, la solución nutritiva que alimenta las células animales durante la producción, representa el 55-95% de los costos totales. Algunos componentes, como TGF-β, cuestan más de £2.4 millones por gramo. La IA está cambiando esto al crear formulaciones de medios personalizadas más rápido y más barato que los métodos tradicionales. Por ejemplo, Multus Biotechnology desarrolló un medio sin suero en solo seis meses, reduciendo costos mientras mejora el rendimiento.
¿Cómo ayuda la IA?
- Análisis de datos: El aprendizaje automático predice las mejores combinaciones de nutrientes para células específicas.
- Automatización: Los laboratorios impulsados por IA aceleran las pruebas, reduciendo los plazos de años a meses.
- Optimización de múltiples objetivos: La IA equilibra el costo, la eficiencia de crecimiento y el uso de recursos.
Las empresas del Reino Unido como Gourmey y Multus están liderando avances, con algunas logrando costos de producción tan bajos como £2.76 por libra de carne. Aunque persisten desafíos como la calidad de los datos y la colaboración, la IA está haciendo que la carne cultivada sea más asequible y eficiente en recursos. La educación y la confianza del consumidor serán clave mientras el Reino Unido se prepara para la comercialización.
Cómo la IA Mejora el Medio de Crecimiento para la Carne Cultivada
La inteligencia artificial está transformando cómo se desarrolla el medio de crecimiento para la carne cultivada, abordando complejos desafíos de optimización de nutrientes con algoritmos avanzados. Al alejarse de los métodos tradicionales de prueba y error, la IA analiza extensos conjuntos de datos para identificar formulaciones óptimas, todo mientras reduce costos y acelera los plazos. En el corazón de esta transformación se encuentra el análisis de datos, que impulsa el notable impacto de la IA en el medio de crecimiento.
Análisis de Datos Impulsado por IA
La IA prospera al procesar conjuntos de datos masivos, descubriendo patrones que los investigadores humanos podrían pasar por alto. Los algoritmos de aprendizaje automático examinan el comportamiento celular, la absorción de nutrientes y las métricas de crecimiento para predecir combinaciones de ingredientes que ofrecen los mejores resultados para tipos de células específicos. Este enfoque basado en datos elimina gran parte de la especulación, permitiendo a los investigadores centrarse en las formulaciones más prometedoras.
Una técnica particularmente efectiva es combinar la metodología de superficie de respuesta (RSM) con redes neuronales de función de base radial (RBF). Por ejemplo, estudios en líneas celulares de pez cebra utilizando este método lograron una eficiencia del modelo de 0.98, prediciendo con precisión las tasas de crecimiento, costos e impactos ambientales [2].
Automatización y Pruebas de Alto Rendimiento
Cuando la IA se encuentra con sistemas de laboratorio automatizados, el ritmo y la escala de las pruebas de medios cambian drásticamente.Estos sistemas optimizan todo, desde la preparación de medios hasta el cultivo celular y el análisis de datos, permitiendo avances más rápidos.
Tome Multus Biotechnology, por ejemplo. Desarrollaron Proliferum P, un medio de cultivo sin animales para células madre derivadas de tejido adiposo porcino, en menos de seis meses utilizando IA y automatización [3]. Compare eso con el tiempo típico de dos a cuatro años para los métodos tradicionales [3].
"Hemos construido un proceso que no solo acelera el proceso de desarrollo de medios, sino que también lo personaliza para tipos de células específicos."
- Soraya Padilla, Líder de Proyecto para Proliferum P, Multus Biotechnology [3]
Proliferum P no solo iguala el rendimiento del suero fetal bovino (FBS); a menudo lo supera. Preserva características esenciales de pluripotencia y apoya la diferenciación adipogénica.Esto marca un avance respecto al producto anterior de Multus, Proliferum B, que tardó nueve meses en desarrollarse [3].
"Nuestra plataforma no solo nos permite cumplir con los estándares de la industria, sino que garantiza que continuamente elevemos el listón. Con Proliferum P, estamos entregando un producto superior a FBS mientras demostramos cómo la IA y la automatización pueden transformar los tiempos de desarrollo en biotecnología."
- Cai Linton, Cofundador y CEO, Multus Biotechnology [3]
Optimización Multi-Objetivo
Las capacidades de la IA se extienden más allá de las pruebas rápidas: también sobresale en equilibrar múltiples objetivos. El desarrollo de medios tradicional a menudo prioriza solo la tasa de crecimiento celular, pero la IA puede optimizar simultáneamente el costo, la huella ambiental y el rendimiento. Esto es un cambio de juego para hacer que la producción de carne cultivada sea escalable y sostenible.
Una herramienta de vanguardia en esta área es digital twins - réplicas virtuales de procesos de cultivo celular impulsadas por IA. Estas permiten a los investigadores realizar miles de experimentos virtuales, ajustando las formulaciones de alimentación y las condiciones del biorreactor sin el gasto o el tiempo requerido para las pruebas físicas.
Por ejemplo, Gourmey se asoció con DeepLife para crear un gemelo digital aviar. Este sistema optimiza las condiciones de crecimiento, la densidad de nutrientes e incluso la expresión del sabor en la carne cultivada [4]. Integra grandes cantidades de datos 'ómicos', como la expresión génica y la composición celular, recopilados a lo largo del proceso de producción.
"Al integrar estos datos con modelos de principios fundamentales del metabolismo celular, el gemelo digital nos permite realizar miles de experimentos virtuales. Esto nos ayuda a identificar las formulaciones de alimento óptimas y las condiciones del biorreactor para maximizar el rendimiento, minimizar el uso de recursos y mejorar las cualidades sensoriales de nuestra carne cultivada."
- Nicolas Morin-Forest, Co-fundador y CEO de Gourmey [4]
Los resultados son impresionantes. El sistema de biorreactor de 5,000 litros de Gourmey puede potencialmente producir carne cultivada a solo £2.76 por libra [4]. Mientras tanto, Meatly ha reducido los costos del medio de cultivo a £0.24 por litro, con planes para reducirlo aún más a alrededor de £0.016 por litro a escala industrial [4].
"Nuestro objetivo es adaptar el alimento y las condiciones de cultivo a las necesidades exactas de nuestras células. Esta optimización aumenta el rendimiento y reduce el desperdicio de alimento, disminuyendo directamente nuestros costos de producción."
- Nicolas Morin-Forest [4]
Esta estrategia de múltiples objetivos es crucial, ya que los medios de cultivo representan del 55 al 95% del costo total de la carne cultivada y son un contribuyente importante a su potencial de calentamiento global [2].
Beneficios de los Medios Impulsados por IA para la Carne Cultivada
La transición de métodos tradicionales a enfoques impulsados por IA ofrece una gama de ventajas, abordando algunos de los mayores desafíos en la industria de la carne cultivada. Estos beneficios van más allá de simplemente mejorar la eficiencia: transforman cómo la carne cultivada puede acercarse al éxito comercial.
Reducción de Costos
Uno de los obstáculos más significativos en la producción de carne cultivada es el alto costo de los medios de cultivo, que puede representar hasta el 95% de los gastos de producción [2].Los métodos tradicionales de optimización, como el de un factor a la vez (OFAT), son lentos, consumen muchos recursos y dependen en gran medida del ensayo y error [2].
El Dr. Charlie Taylor, Jefe de Desarrollo de Negocios en Multus Bio, destaca el problema:
"Lo que frena el desarrollo de medios es la ineficiencia de la optimización, lo que afecta el costo; la calidad de los ingredientes, potencia, estabilidad y sostenibilidad; escalabilidad; y productividad del bioproceso [tasa de proliferación, densidad celular, eficiencia de diferenciación, etc.]" [5]
La IA, utilizando técnicas como la optimización bayesiana y el aprendizaje automático, reduce significativamente el número de ensayos experimentales necesarios. Por ejemplo, Multus Bio integra la IA con herramientas de procesamiento de imágenes para evaluar las tasas de crecimiento celular y la morfología, generando datos más ricos sin añadir costos experimentales adicionales [5].Este enfoque no solo reduce costos, sino que también mejora los resultados.
Al simplificar el proceso de optimización, la IA acelera el progreso, haciendo que el desarrollo de carne cultivada sea más factible y rentable.
Velocidad de Desarrollo Más Rápida
La IA acelera dramáticamente el proceso de formulación de medios al procesar grandes conjuntos de datos y señalar formulaciones prometedoras con métodos analíticos avanzados [2]. El Dr. Charlie Taylor destaca el impacto integral:
"Toma de decisiones más inteligente, más datos y hacer más en paralelo equivale a mejores resultados, más rápido. Unido a insumos más baratos y economías de escala, ese es el plan para medios de bajo costo a través del abanico metabólico de líneas celulares de carne cultivada." [5]
Esta iteración más rápida es vital para una industria que compite por escalar la producción.El mercado global de IA en carne cultivada se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 39.8% desde 2025 hasta 2034 [6]. La IA también facilita el descubrimiento y la optimización más rápida de cepas celulares, acelerando aún más el camino hacia la comercialización [6].
Al permitir pruebas y refinamientos rápidos, la IA apoya la creación de sistemas de producción escalables y eficientes.
Mejor Sostenibilidad
La IA no solo mejora el costo y la velocidad, sino que también mejora la sostenibilidad del desarrollo de medios. Al optimizar formulaciones para factores como el potencial de calentamiento global (GWP), el costo y las tasas de crecimiento celular, la IA juega un papel clave en la reducción de la huella ambiental de la producción de carne cultivada [2].Comparado con la carne tradicional, la carne cultivada ofrece hasta un 78–96% menos de emisiones de gases de efecto invernadero, un 99% menos de uso de tierra y un 82–96% menos de consumo de agua [7].
La IA también ayuda a identificar alternativas sostenibles y rentables, como los hidrolizados de proteínas vegetales, que mejoran la eficiencia de producción mientras reducen el impacto ambiental [8].
Un ejemplo notable es la asociación de Gourmey con DeepLife. Su gemelo digital aviar impulsado por IA realiza miles de experimentos virtuales para optimizar las formulaciones de alimento y las condiciones del biorreactor. Esto asegura el máximo rendimiento con un uso mínimo de recursos. Como explica Nicolas Morin-Forest, cofundador y CEO de Gourmey:
"El gemelo digital es una réplica virtual impulsada por IA de nuestro proceso de cultivo celular... Al integrar estos datos con modelos de principios fundamentales del metabolismo celular, el gemelo digital nos permite realizar miles de experimentos virtuales. Esto nos ayuda a identificar las formulaciones de alimento óptimas y las condiciones del biorreactor para maximizar el rendimiento, minimizar el uso de recursos y mejorar las cualidades sensoriales de nuestra carne cultivada." [4]
Este enfoque impulsado por IA no solo reduce costos, sino que también mejora el desempeño ambiental en todo el proceso de producción [2].
Desafíos y Direcciones Futuras en el Desarrollo de Medios Impulsados por IA
Aunque la IA ofrece avances prometedores, el camino para optimizar la producción de carne cultivada no está exento de obstáculos. Estos desafíos destacan la importancia del progreso continuo y el trabajo en equipo en diferentes campos.
Disponibilidad y Calidad de los Datos
Los sistemas de IA prosperan con datos confiables y de alta calidad, pero aquí es donde la industria de la carne cultivada enfrenta más dificultades.La disponibilidad limitada de datos es un obstáculo significativo para refinar las formulaciones de medios para la producción de carne cultivada. Por ejemplo, una encuesta de 2020 [9] reveló que el período operativo promedio relativamente corto de la industria, de 2.5 años, ha dificultado la recopilación y estandarización de datos, lo que hace difícil entrenar modelos de IA de manera efectiva.
Además, la calidad de los datos disponibles suele ser inconsistente. Aproximadamente el 31% de los fabricantes informan problemas con los componentes del medio basal, que se complican aún más por las composiciones indefinidas de hidrolizados de proteínas y las variaciones de lote a lote [9]. Añadiendo a la complejidad, solo el 33% de los fabricantes adquieren o producen factores de crecimiento a niveles de purificación de grado alimenticio, lo que impacta la precisión predictiva de los sistemas de IA al tratar con la calidad fluctuante de los componentes.
Estos problemas subrayan la necesidad crítica de colaboración y esfuerzos unificados para abordar los desafíos relacionados con los datos.
Necesidades de Colaboración Interdisciplinaria
Resolver estos problemas de datos requiere la participación de una amplia gama de expertos, incluidos especialistas en IA, biólogos y científicos de alimentos. Sin embargo, integrar estas disciplinas de manera efectiva no es una tarea fácil. El sector de la carne cultivada ahora incluye más de 175 empresas distribuidas en seis continentes, respaldadas por inversiones que superan los £2.5 mil millones a partir de 2024 [10]. Superar la brecha entre las técnicas computacionales y los procesos biológicos requiere profesionales que comprendan ambos campos. Por ejemplo, el análisis de datos multi-ómicos, impulsado por IA, proporciona una visión integral de los sistemas biológicos, pero también requiere equipos capaces de navegar por las complejidades técnicas y biológicas de la cultivación celular [1].
De manera alentadora, están surgiendo esfuerzos colaborativos y programas académicos para conectar la IA con las ciencias biológicas [10] [12]. Como afirma acertadamente ICL Planet:
"Esta revolución depende de más que grandes ingredientes; se basa en la colaboración entre la química, la biología, la agricultura, la ingeniería y la ciencia de datos." [11]
Mirando hacia el futuro, la investigación debería priorizar tecnologías innovadoras para reciclar medios, utilizar corrientes de desechos y diseñar factores de crecimiento con propiedades mejoradas. Por ejemplo, los modelos de reducción de costos sugieren que los precios de los medios podrían caer a menos de £0.20 por litro utilizando tecnologías actuales [1].De manera similar, un equipo de la Universidad Northwestern demostró que una formulación de medio de células madre ampliamente utilizada podría producirse a un costo 97% menor que su contraparte comercial [1]. Escalar la producción de proteínas recombinantes y factores de crecimiento con microbios, hongos o plantas, así como obtener componentes a niveles de grado alimenticio o para alimentación, será esencial para reducir costos. Además, las formulaciones de medios de código abierto guiarán cada vez más la selección y producción de materias primas.
Para realizar plenamente el potencial de la IA en este campo, la industria debe centrarse en crear estándares de datos unificados, plataformas integradas y educación interdisciplinaria. Abordar estos desafíos allanará el camino para que la IA transforme aún más la producción de carne cultivada.
La Perspectiva del Reino Unido: Progreso y Conciencia del Consumidor
El Reino Unido está a la vanguardia de la innovación en carne cultivada, gracias a regulaciones de apoyo y una infraestructura sólida. Los avances en IA, particularmente en la formulación de medios, están desempeñando un papel clave en la mejora de la eficiencia de producción. Con estos desarrollos, el país está preparando el escenario para llevar la carne cultivada a los consumidores británicos.
En marzo de 2025, la Food Standards Agency (FSA) introdujo el Cell-Cultivated Products Regulatory Sandbox, respaldado por £1.6 millones del Departamento de Ciencia, Innovación y Tecnología. Este programa de dos años incluye ocho startups de carne cultivada, como Hoxton Farms, Roslin Technologies, y Mosa Meat. ¿Su objetivo? Simplificar y modernizar el proceso regulatorio para la carne cultivada, que anteriormente podía costar hasta £500,000 y tomar más de 2.5 años para completar [13]. Este progreso regulatorio no se trata solo de burocracia, sino de construir confianza y conciencia en el consumidor.
"Al apoyar el desarrollo seguro de productos cultivados en células, estamos dando a las empresas la confianza para innovar y acelerando la posición del Reino Unido como líder global en la producción de alimentos sostenibles." – Sir Patrick Vallance, Ministro de Ciencia [13]
La inversión de £75 millones del gobierno del Reino Unido en el desarrollo de alimentos sostenibles destaca su compromiso con este sector en crecimiento [13]. Las empresas ya están viendo resultados, con la integración de IA reduciendo los costos de producción hasta en un 40% [14].
Cultivated Meat ShopEl papel deCultivated Meat Shop en la educación pública
Mientras los avances en IA impulsan la eficiencia de la producción, la educación pública es igualmente importante para cerrar la brecha entre la innovación y la confianza del consumidor. A medida que la carne cultivada se acerca a la disponibilidad comercial en el Reino Unido, educar al público se vuelve crítico. Ahí es donde entra en juego el Cultivated Meat Shop - la primera plataforma del mundo centrada en el consumidor para la carne cultivada. Esta plataforma simplifica la ciencia detrás de la optimización de medios impulsada por IA, ayudando a los consumidores británicos a entender cómo estos avances tecnológicos hacen que la carne cultivada sea más segura, más sostenible y cada vez más asequible.
La plataforma ofrece explicaciones claras y accesibles de procesos complejos como el análisis de datos impulsado por IA y la optimización multiobjetivo. Este enfoque conecta los avances técnicos con beneficios del mundo real.Las encuestas muestran que el 34% de los consumidores del Reino Unido están abiertos a probar productos de carne cultivada [17]. Sin embargo, con una comprensión pública aún limitada, Cultivated Meat Shop se centra en contenido basado en ciencia, fácil de digerir, que explica cómo se produce la carne cultivada y su papel en la creación de un sistema alimentario más sostenible.
Confianza y Adopción del Consumidor
Construir la confianza del consumidor es esencial para el mercado del Reino Unido. Aunque un tercio de los consumidores del Reino Unido están dispuestos a probar la carne cultivada [15], una adopción más amplia depende de abordar preocupaciones sobre seguridad, sabor y valor nutricional.
El programa de sandbox regulatorio de la FSA juega un papel crucial en fomentar la confianza al garantizar estándares de seguridad rigurosos. El profesor Robin May, Asesor Científico Principal de la FSA, destaca la importancia de este enfoque:
"La innovación segura está en el corazón de este programa.Al priorizar la seguridad del consumidor y asegurarse de que los nuevos alimentos, como los productos cultivados en células, sean seguros, podemos apoyar el crecimiento en sectores innovadores. Nuestro objetivo es, en última instancia, ofrecer a los consumidores una mayor variedad de nuevos alimentos, manteniendo los más altos estándares de seguridad." – Prof Robin May, Asesor Científico Principal en la FSA [13]
Los beneficios ambientales de la carne cultivada refuerzan aún más su atractivo. En comparación con la carne de res convencional europea, la carne cultivada utiliza un 45% menos de energía. Cuando se produce con energía renovable, puede emitir hasta un 92% menos de gases de efecto invernadero, mientras requiere un 95% menos de tierra y un 78% menos de agua [15].
El Dr. Mark Post, fundador y CSO de Mosa Meat, reflexiona sobre el liderazgo del Reino Unido en este campo:
"Estas son exactamente el tipo de asociaciones público-privadas que imaginamos cuando presentamos la primera hamburguesa cultivada del mundo aquí en Londres en 2013." – Dr Mark Post, Mosa Meat [13]
Mirando hacia el futuro, la industria de la carne cultivada podría contribuir hasta €85 mil millones anualmente a la economía de la UE para 2050 y crear hasta 90,000 empleos [16]. Con la optimización de medios impulsada por IA que continúa reduciendo los costos de producción, la carne cultivada se está acercando constantemente a la paridad de precios con la carne tradicional, un hito clave para una adopción más amplia.
En última instancia, la confianza del consumidor depende de la seguridad, la sostenibilidad y la calidad. El sólido marco regulatorio del Reino Unido, combinado con esfuerzos educativos como los de Cultivated Meat Shop , proporciona una base sólida para la introducción exitosa de productos de carne cultivada una vez que reciban aprobación.
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Conclusión: El impacto de la IA en la producción de carne cultivada
Las soluciones impulsadas por IA para medios de crecimiento están transformando el futuro de la producción de carne cultivada al abordar algunos de los mayores obstáculos de la industria. Por ejemplo, Multus Bio ha logrado una notable reducción de costos de cinco veces con su formulación sin suero, que funciona a la par con el 10% de FBS. Aún más impresionante, lograron completar este desarrollo en solo 10 meses, un proceso que tradicionalmente lleva de 2 a 4 años. Estos avances no solo reducen los costos, sino que también allanan el camino para métodos de producción más sostenibles y escalables.
El potencial de reducción de costos es particularmente prometedor en el Reino Unido. Tomemos como ejemplo el sistema de biorreactor de 5,000 litros de Gourmey: podría producir carne cultivada a solo £2.76 por libra [4], un hito importante en el camino para igualar el precio de la carne convencional.
Este progreso también destaca la capacidad de la IA para equilibrar múltiples objetivos simultáneamente, como el rendimiento, el impacto ambiental y el costo, para optimizar la eficiencia de producción. Dado que el medio de cultivo representa hasta el 95% de los costos de producción y juega un papel significativo en la huella ambiental, las capacidades de optimización de la IA son críticas para lograr los objetivos de sostenibilidad de la industria [7].
Dicho esto, la tecnología por sí sola no garantizará el éxito. A medida que el Reino Unido se acerca a hacer que la carne cultivada esté disponible comercialmente, la confianza y comprensión del consumidor serán igualmente importantes. La IA puede mejorar la seguridad y eficiencia de la producción, pero la comunicación transparente es clave para generar confianza. Las plataformas como Cultivated Meat Shop tienen un papel vital que desempeñar en este esfuerzo:
"La comunicación efectiva sobre la seguridad alimentaria de la carne cultivada es esencial para la aceptación del consumidor."
- GFI [18]
Preguntas Frecuentes
¿Cómo ayuda la IA a reducir el costo de los medios de cultivo en la producción de carne cultivada?
Cómo la IA está ayudando a reducir costos en la producción de carne cultivada
La IA está revolucionando la producción de carne cultivada, especialmente en lo que respecta a la reducción del costo de los medios de cultivo, la solución rica en nutrientes esencial para el crecimiento celular. Al analizar grandes conjuntos de datos, la IA puede optimizar el proceso de formulación, identificando las combinaciones de nutrientes más efectivas. ¿El resultado? Menor dependencia de ingredientes costosos y una reducción significativa de residuos.
Pero eso no es todo. La IA también mejora la eficiencia de producción al predecir y adaptarse a factores como el comportamiento celular y las condiciones circundantes.Estos avances no solo hacen que la producción de carne cultivada sea más asequible; también abren la puerta a la ampliación y a hacer que las opciones de proteínas sostenibles estén más ampliamente disponibles.
¿Qué son los gemelos digitales y cómo ayudan a optimizar la producción de carne cultivada?
Gemelos Digitales en la Producción de Carne Cultivada
Los gemelos digitales son réplicas virtuales de sistemas o procesos físicos, diseñados para simular y analizarlos en tiempo real. En el contexto de la producción de carne cultivada, estos modelos replican el comportamiento celular y las condiciones de crecimiento, brindando a los científicos una herramienta poderosa para experimentar con variables como composición del medio de crecimiento y parámetros de cultivo - todo sin realizar ensayos físicos.
Este enfoque ofrece varias ventajas. Al permitir un control preciso sobre el entorno de producción, los gemelos digitales ayudan a reducir costos, acelerar el desarrollo y mejorar la calidad del producto.Los investigadores pueden confiar en conocimientos basados en datos para afinar los procesos, haciendo que la producción de carne cultivada sea más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
¿Cuáles son los principales desafíos de datos al usar IA para mejorar la producción de carne cultivada?
El sector de la carne cultivada enfrenta grandes obstáculos cuando se trata de calidad y disponibilidad de datos, particularmente en el desarrollo de soluciones impulsadas por IA. Uno de los principales desafíos es la ausencia de datos estandarizados y de alta calidad relacionados con el crecimiento celular y las formulaciones de medios, componentes críticos para entrenar modelos de IA precisos. Además, la variabilidad de datos entre diferentes laboratorios complica aún más los esfuerzos para establecer puntos de referencia consistentes.
Esta falta de conjuntos de datos completos limita la capacidad de la IA para ofrecer predicciones fiables o agilizar los procesos de producción, lo que en última instancia ralentiza el progreso en la tecnología de carne cultivada.Cerrar estas brechas de datos es esencial para mejorar la eficiencia y permitir que la industria se expanda de manera efectiva.
