La carne cultivada es cara, pero el bioprocesamiento de código abierto está ayudando a cambiar eso. Al compartir herramientas, métodos y datos de forma gratuita, la industria está abordando los altos costos en áreas como medios de cultivo, diseño de biorreactores y desarrollo de líneas celulares. Los puntos clave incluyen:
- Los costos de los medios de cultivo han disminuido significativamente, con alternativas de grado alimenticio reemplazando componentes de grado farmacéutico. Por ejemplo, un nuevo medio cuesta tan solo £0.52 por litro.
- Los diseños de biorreactores de código abierto reducen los gastos de equipo al eliminar tarifas de regalías y mejorar la eficiencia.
- La investigación compartida sobre líneas celulares y métodos de producción continua está mejorando la escalabilidad y reduciendo el desperdicio.
Estos esfuerzos tienen como objetivo acercar la carne cultivada a la paridad de precios con la carne convencional, proyectándose que costará tan solo £4.30 por kilogramo para 2030.La colaboración abierta es clave para lograr este cambio, haciendo que la carne cultivada sea más accesible para los consumidores cotidianos.
Cronograma de Reducción de Costos de Carne Cultivada: De £230,000 a £4.30 por kg (2013-2030)
¿Qué es el Bioprocesamiento de Código Abierto?
Los Fundamentos del Bioprocesamiento de Código Abierto
El bioprocesamiento de código abierto se trata de hacer que la investigación, los diseños y los datos técnicos estén disponibles de forma gratuita. En la industria de la carne cultivada, esto significa compartir recursos críticos como modelos de rendimiento de biorreactores, formulaciones de medios de cultivo y análisis tecnoeconómicos. Estas herramientas ayudan a predecir costos y rendimientos, proporcionando a la industria un punto de partida compartido para abordar los desafíos de producción.
En lugar de que las empresas inviertan millones en desarrollar las mismas herramientas básicas, los proyectos de código abierto proporcionan una base comunal - piénsalo como una "Wikipedia para el bioprocesamiento"."Esta base de conocimiento compartida puede ser refinada y ampliada, ahorrando tiempo y recursos mientras impulsa la innovación.
Un gran ejemplo de esto ocurrió en junio de 2024, cuando Simon Hubbard de Upstream Applied Science Ltd lanzó un flujo de trabajo de modelado de rendimiento de biorreactores de acceso abierto. Utilizando dinámica de fluidos computacional y optimización bayesiana, el proyecto predijo rendimientos para biorreactores de tanque agitado de 20,000 litros y 42,000 litros. Hubbard puso todo el flujo de trabajo a disposición en GitHub, dando a la industria la oportunidad de optimizar los diseños y operaciones de biorreactores sin necesidad de costoso software propietario [2].
"En la actualidad, no existe un flujo de trabajo de modelado disponible abiertamente que permita la predicción de rendimientos o la optimización para una arquitectura de biorreactor, geometría e insumos operativos dados." – Simon Hubbard, Upstream Applied Science Ltd [2]
Al compartir recursos como este, las iniciativas de código abierto no solo reducen los costos de desarrollo, sino que también fomentan la colaboración en toda la industria.
Por qué funciona la colaboración de código abierto
Uno de los mayores beneficios de la colaboración de código abierto es que elimina la investigación redundante. Si un equipo resuelve un problema técnico - como reducir la acumulación de amoníaco en biorreactores o mejorar el suministro de oxígeno - compartir esa solución significa que otros no tienen que gastar tiempo y dinero resolviendo el mismo problema.
Los proyectos de código abierto también facilitan la entrada de nuevos participantes en la industria. Al ofrecer acceso gratuito a formulaciones y procesos de producción, estas iniciativas reducen las barreras financieras para los emprendedores, especialmente en mercados emergentes [4].Por ejemplo, los modelos computacionales de acceso abierto permiten a los desarrolladores predecir rendimientos y experimentar con diferentes diseños de biorreactores antes de comprometerse con una construcción costosa [2].
La industria farmacéutica proporciona un paralelo útil. Ya utiliza biorreactores de tanque agitado a escalas de hasta 20,000 litros para producir proteínas terapéuticas [3]. El bioprocesamiento de código abierto permite a los productores de carne cultivada adaptar estos sistemas bien establecidos mientras abordan sus desafíos únicos, como el hecho de que las células musculares son más sensibles a las fuerzas de corte que las células en suspensión utilizadas en la farmacéutica.
3 formas en que el bioprocesamiento de código abierto reduce los costos de producción
Reduciendo costos en medios de cultivo
Los medios de cultivo, el líquido rico en nutrientes esencial para la cultivación celular, son uno de los mayores gastos en la producción de carne cultivada.Los proyectos de código abierto han marcado una verdadera diferencia aquí al compartir formulaciones como Beefy-9, B8 y Essential 8, eliminando la necesidad de costosas tarifas de licencia [5][6].
Otro cambio radical es el paso de ingredientes de grado farmacéutico a alternativas de grado alimenticio. Mientras que los materiales de grado farmacéutico pasan por procesos de purificación extensos que aumentan los costos, la investigación abierta ha demostrado que las opciones de grado alimenticio pueden funcionar de manera igual de efectiva para el crecimiento de células de carne [6][7]. Por ejemplo, en agosto de 2024, investigadores de Believer Meats presentaron un proceso de fabricación continuo utilizando un medio libre de componentes animales con un precio de solo £0.52 por litro (alrededor de $0.63) [8]. Esta es una reducción masiva en comparación con las formulaciones de medios tradicionales.
Además, los avances en los diseños de biorreactores juegan un papel significativo en la reducción adicional de costos.
Innovaciones en Biorreactores de Bajo Costo
Más allá de los medios de cultivo asequibles, los diseños de biorreactores de código abierto están reduciendo aún más los gastos de producción. Los biorreactores - grandes tanques utilizados para el cultivo celular - son tradicionalmente costosos de producir y mantener. Los diseños de código abierto eliminan la carga financiera de las tarifas de regalías y permiten a los fabricantes adaptar los sistemas a sus requisitos específicos [5]. En octubre de 2023, New Harvest, IRNAS, y la Universidad de Maribor lanzaron un diseño de biorreactor modular basado en perfusión en GitHub. Este diseño se integra perfectamente con el equipo de laboratorio estándar, reduciendo los costos de capital y permitiendo la circulación programable de nutrientes para el cultivo de cultivos de tejido 3D [5].
"La licencia de código abierto significa que el hardware, firmware, software y documentación se pueden utilizar sin pagar regalías." – New Harvest [5]
Estos diseños también apoyan la fabricación continua, lo que mejora significativamente la eficiencia. Utilizando tecnología de perfusión, Believer Meats logró densidades celulares de hasta 130 × 10⁶ células por mililitro, superando los métodos de lote tradicionales. Su investigación estima que una instalación de 50,000 litros podría producir pollo cultivado a un costo de £4.80 por libra (alrededor de $6.20), lo que lo hace comparable a los precios del pollo orgánico [8].
Avanzando en líneas celulares y técnicas de producción
La colaboración de código abierto también ha acelerado el progreso en el desarrollo de líneas celulares y métodos de producción.La investigación compartida sobre fuentes celulares estables y de alto rendimiento, como los fibroblastos de pollo inmortalizados espontáneamente, ha proporcionado a la industria líneas celulares confiables que crecen sin la necesidad de suero animal [8].
Las herramientas digitales como la modelización computacional han optimizado aún más la producción al permitir a los productores optimizar diseños virtualmente, reduciendo riesgos y costos.
Quizás la mejora más impactante es el cambio de procesamiento por lotes a producción continua. Los métodos tradicionales por lotes requieren interrupciones frecuentes para limpieza y re-siembra, lo que ralentiza la producción. La perfusión continua, por otro lado, permite múltiples cosechas durante un período de más de 20 días a partir de una sola inoculación, mejorando drásticamente tanto la eficiencia como la viabilidad económica [8].
La carne cultivada en laboratorio podría alimentar al planeta | TIME
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Proyectos de código abierto que reducen los costos de la carne cultivada
Los esfuerzos para reducir los costos en la producción de carne cultivada han dado un gran salto adelante, gracias a proyectos de código abierto enfocados en mejorar la formulación de medios y optimizar procesos.
Proyectos de desarrollo de medios compartidos
Las iniciativas colaborativas han logrado avances significativos en la reducción del costo de los medios de cultivo. Por ejemplo, en 2022, Andrew Stout y su equipo en la Universidad de Tufts introdujeron Beefy-9 , un medio libre de suero diseñado para mantener el cultivo de células satélite bovinas a largo plazo sin depender del costoso suero fetal bovino. Al incorporar albúmina recombinante y ajustar las concentraciones de factores de crecimiento, desarrollaron una fórmula que es de acceso libre.Investigaciones posteriores (2024/2025) revelaron que reemplazar la albúmina sérica humana con metilcelulosa de grado alimenticio podría reducir los costos del medio en hasta 73%. Esto es un cambio radical, ya que la albúmina en la formulación B9, ampliamente utilizada, cuesta alrededor de £19 por litro (aproximadamente $24.56), representando más de la mitad del gasto total en medios [9].
Otro logro notable provino de Mosa Meat, trabajando junto a Nutreco. Lograron reemplazar 99.2% de su alimentación celular basal con componentes de grado alimenticio, todo mientras mantenían tasas de crecimiento celular comparables a los medios de grado farmacéutico [6] . Estos ejemplos destacan cómo la colaboración en toda la industria puede reducir directamente los costos de producción de carne cultivada.
Además de estos avances técnicos, organizaciones como el Good Food Institute han proporcionado herramientas críticas de modelado de costos para guiar el progreso adicional.
Good Food Institute Plataformas de Código Abierto
El Good Food Institute (GFI) ha sido fundamental en equipar a la industria con datos e investigaciones para impulsar la reducción de costos. En 2020, la Dra. Liz Specht, Científica Principal del GFI, publicó un análisis pivotal que mostraba que cambiar los componentes de medios basales de grado farmacéutico por alternativas de grado alimenticio a granel podría reducir los costos de medios basales en 77% [6] [10]. Este trabajo ofreció un camino claro hacia la paridad de precios con la carne convencional, reforzando los ejemplos anteriores de innovaciones que ahorran costos.
La investigación del GFI también identificó áreas donde son esenciales más reducciones de costos.Por ejemplo, su análisis proyectó que para 2030, la albúmina recombinante representaría 96.6% del volumen total de producción de proteínas requeridas, mientras que los factores de crecimiento, aunque representan solo 0.02% del volumen, siguen siendo los componentes más caros. Para hacer que la carne cultivada sea más asequible, los costos de producción de albúmina deben bajar a aproximadamente £7.70 por kilogramo (alrededor de $10), mientras que los factores de crecimiento deberían alcanzar alrededor de £77,000 por kilogramo (aproximadamente $100,000) [10] .
“La capacidad de fabricación para factores de crecimiento y proteínas recombinantes necesitaría escalar rápidamente junto con la industria de la carne cultivada... que representan solo del 0.1% al 0.56% de la demanda global de carne proyectada para 2030." – Instituto de Buen Comida [10]
Estos conocimientos y esfuerzos colaborativos subrayan el potencial de los proyectos de código abierto para transformar la economía de la producción de carne cultivada, acercándola a la viabilidad en el mercado masivo.
Proyecciones de Costos para la Carne Cultivada para 2030
Reducciones de Costos Esperadas para 2030
La economía de la Carne Cultivada está al borde de un cambio importante, impulsado en gran medida por el bioprocesamiento de código abierto. Desde 2013, el costo de producción ha caído un asombroso 99%. En ese entonces, producir una sola hamburguesa costaba más de £230,000, pero a finales de 2023, el precio había bajado a alrededor de £28 por kilogramo [11][12]. Con los avances continuos, los expertos predicen que para 2030, la Carne Cultivada podría costar tan solo £4.30 por kilogramo [11].
Para alcanzar estos objetivos, la industria necesitará aumentar la producción a aproximadamente 100 kilotoneladas anuales. Otro factor clave será mejorar la eficiencia de los medios de cultivo, apuntando a niveles de uso entre 8 y 13 litros por kilogramo de Carne Cultivada [10].
Dicho esto, todavía hay obstáculos significativos que superar. Por ejemplo, el costo de la albúmina recombinante debe disminuir a aproximadamente £7.70 por kilogramo, mientras que los factores de crecimiento necesitan bajar a aproximadamente £77,000 por kilogramo - una asombrosa reducción del 99% en comparación con los costos actuales de producción biofarmacéutica [10]. Como destacó el Good Food Institute:
"Se puede requerir una reducción del 99% en costos para algunas proteínas recombinantes en comparación con cómo se producen actualmente para la industria biofarmacéutica" [10].
Estas proyecciones ambiciosas subrayan el inmenso progreso requerido para acercar los costos a los de la carne convencional.
Costos de Producción Actuales vs. Proyectados
Al comparar los costos actuales con las estimaciones futuras, se hace evidente la magnitud de la innovación necesaria. Las predicciones para 2030 varían, con algunos sugiriendo que los precios podrían caer a £4.30 por kilogramo [11], mientras que otros se inclinan hacia una estimación más cautelosa de £28 por kilogramo [10]. A pesar de estas reducciones, la Carne Cultivada aún cuesta más que la carne tradicional. Lograr una verdadera paridad de precios dependerá de la continua colaboración de código abierto y de avances adicionales en la escalabilidad de la producción, la eficiencia metabólica y la tecnología de biorreactores.
Conclusión
Puntos Principales
El bioprocesamiento de código abierto está abordando algunos de los obstáculos más costosos en la producción de Carne Cultivada.Al centrarse en esfuerzos colaborativos, la industria está encontrando formas prácticas de hacer que la Carne Cultivada sea más asequible y accesible. Por ejemplo, los investigadores han descubierto formas de reemplazar proteínas recombinantes costosas con alternativas a base de plantas como la proteína de colza y pasar de ingredientes de grado farmacéutico a ingredientes de grado alimentario, que pueden ser hasta 100 veces menos costosos [1]. Los flujos de trabajo de biorreactores de código abierto también están ayudando a mitigar los riesgos financieros al mejorar las predicciones para los rendimientos de producción a gran escala.
Los resultados son prometedores. Para hacer que la Carne Cultivada sea comercialmente viable, el costo de los medios de cultivo necesita disminuir significativamente, de cientos de libras por litro a alrededor de £0.77 por litro. Las iniciativas de código abierto están desempeñando un papel crucial en esta transformación, promoviendo el uso de hidrolizados de proteínas vegetales y refinando líneas celulares que pueden prosperar en entornos con nutrientes mínimos.Como explica David Block de UC Davis:
"Para que la carne cultivada sea comercialmente viable, ese número [costo del medio de cultivo] probablemente tendrá que ser de $1 por litro o menos - así que órdenes de magnitud más bajo." [1]
Ejemplos notables destacan este progreso. La Universidad de Tufts ha demostrado cómo las proteínas vegetales pueden reemplazar la albúmina recombinante, mientras que los flujos de trabajo de biorreactores de acceso abierto están avanzando innovaciones que ahorran costos. En 2023, un nuevo medio de cultivo que utiliza proteína de colza en lugar de albúmina recombinante estableció un punto de referencia para la reducción de costos [1][7]. De manera similar, en junio de 2024, Simon Hubbard compartió un flujo de trabajo de rendimiento de biorreactor de acceso abierto en GitHub, equipando a la industria con herramientas para mejorar los diseños de instalaciones [2].Estos recursos compartidos muestran cómo la colaboración abierta está impulsando la asequibilidad de la Carne Cultivada.
Cómo Puedes Mantenerte Informado
A medida que la industria continúa evolucionando, mantenerse informado es esencial. El Good Food Institute ofrece valiosos conocimientos a través de sus informes "Estado de la Industria" y su base de datos de soluciones abierta [13][14]. Para más actualizaciones técnicas, revistas como npj Science of Food proporcionan revisiones de acceso abierto sobre estrategias para reducir costos y mejorar los medios de cultivo [15] [16].
Para una comprensión más amplia de esta tecnología emergente, visita
Preguntas frecuentes
¿Cómo ayuda el bioprocesamiento de código abierto a reducir el costo de la carne cultivada?
El bioprocesamiento de código abierto está desempeñando un papel clave en hacer que la carne cultivada sea más asequible. Al ofrecer herramientas accesibles y de bajo costo, así como conocimientos compartidos, apoya tanto los esfuerzos de investigación como de producción. Tomemos como ejemplo los biorreactores modulares de código abierto. Estos sistemas proporcionan una alternativa económica para que los investigadores diseñen y perfeccionen el equipo de producción, evitando los altos costos asociados con configuraciones propietarias. Sus diseños flexibles no solo reducen las barreras de entrada, sino que también aceleran la innovación dentro de la industria.
Además, las iniciativas de código abierto fomentan la colaboración en medidas de ahorro de costos, como la mejora de las formulaciones de medios de cultivo y la ampliación de los métodos de producción.Compartir avances en áreas como la obtención de ingredientes asequibles y la mejora de la eficiencia del crecimiento celular ayuda a reducir los costos operativos. Este esfuerzo colectivo está allanando el camino para que la carne cultivada sea más accesible y comercialmente viable para los consumidores en un futuro no muy lejano.
¿Cómo ayudan las alternativas de grado alimenticio a reducir el costo de los medios de cultivo en la producción de carne cultivada?
Los medios de cultivo juegan un papel importante en el costo de producción de carne cultivada, con opciones tradicionales que a menudo dependen de componentes costosos como el suero bovino fetal (FBS). Sin embargo, el uso de alternativas de grado alimenticio ha surgido como un cambio radical, haciendo que la producción sea mucho más asequible y más fácil de escalar.
Cambiar ingredientes costosos por sustitutos de grado alimenticio - como las albúminas séricas y las proteínas recombinantes - ha llevado a reducciones de costos dramáticas, a veces reduciendo los gastos hasta en 100 veces.Estos avances no solo reducen costos; también acercan la carne cultivada a igualar el precio de la carne convencional. Este progreso está allanando el camino para que la carne cultivada se convierta en una opción más accesible y atractiva para los consumidores en el Reino Unido y más allá.
¿Cómo ayudan los diseños de biorreactores de código abierto a reducir el costo de la carne cultivada?
Los diseños de biorreactores de código abierto están demostrando ser un cambio de juego para hacer que la producción de carne cultivada sea más asequible. Al ofrecer sistemas de producción accesibles y flexibles, estos diseños permiten a los fabricantes personalizar biorreactores específicamente para la carne cultivada, centrándose en áreas como aumentar las tasas de crecimiento celular y utilizar los recursos de manera más eficiente. Esta personalización ayuda a reducir significativamente los costos de producción.
Otra gran ventaja de los modelos de código abierto es cómo promueven la colaboración y la innovación.Los investigadores y los profesionales de la industria pueden trabajar juntos para desarrollar tecnologías avanzadas de biorreactores más rápidamente. Esto incluye diseñar sistemas que soporten densidades celulares más altas, conserven energía y generen menos desechos. Estas mejoras no solo optimizan el proceso de producción, sino que también hacen que la carne cultivada sea una opción más rentable, acercándola a ser una elección asequible para los consumidores.
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