Puntos Clave:
- Costos Actuales: Proteínas como FGF2 y TGF‑β pueden costar millones por gramo, con medios de cultivo celular que cuestan hasta £305 por litro.
- Costos Objetivo: Para competir con la carne convencional (£8/kg), los factores de crecimiento deben costar £82,000/kg o menos, y los costos de los medios deben caer por debajo de £0.82 por litro.
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Soluciones en Progreso:
- Estabilización de proteínas: Extiende la vida útil de los factores de crecimiento, reduciendo su uso.
- Ingeniería celular: Células que producen sus propios factores de crecimiento eliminan la suplementación externa.
- Producción interna: Reduce costos en hasta un 96% en comparación con la compra a proveedores.
- Fermentación de precisión & alternativas a base de plantas : Ofrecen opciones más baratas y escalables.
La industria tiene como objetivo escalar para 2030, pero persisten desafíos en la reducción de costos, escalado de producción y satisfacción de la demanda de proteínas recombinantes. Lograr estos objetivos es crítico para hacer que la carne cultivada sea viable para los consumidores cotidianos.
Costos Actuales vs Costos Objetivo para la Producción de Carne Cultivada
Por qué los Factores de Crecimiento Son Tan Caros
Qué Hacen los Factores de Crecimiento
Los factores de crecimiento juegan un papel crucial en la producción de carne cultivada al unirse a los receptores celulares y activar funciones celulares esenciales. Ayudan a las células a migrar, multiplicarse y desarrollarse en tejidos como músculo y grasa [5]. Sin embargo, estas moléculas presentan un desafío: son inherentemente inestables, con vidas útiles cortas que van desde solo minutos hasta unos pocos días.Esta inestabilidad significa que necesitan ser constantemente reabastecidos en el medio nutritivo, lo que aumenta significativamente los costos de producción [2]. Este requisito biológico crea un gran obstáculo financiero para la industria.
La Magnitud del Problema de Costos
El costo de los factores de crecimiento y proteínas recombinantes es asombroso, representando entre el 55% y el 95% de los gastos de producción totales [2]. En lo que respecta al medio de cultivo específicamente, los factores de crecimiento por sí solos pueden representar hasta el 99% del costo. Proteínas como TGF‑β son particularmente caras y se encuentran entre los principales impulsores de costos [1]. Por ejemplo, en septiembre de 2022, ORF Genetics fijó el precio del FGF2 bovino, porcino y aviar en aproximadamente £160 por miligramo [1]. Históricamente, las proteínas de grado farmacéutico como TGF‑β y FGF2 han tenido precios en millones por gramo.Sin embargo, para que la carne cultivada sea comercialmente viable, la industria necesita que estos costos caigan a aproximadamente £82,000 por kilogramo, o alrededor de £82 por gramo [2][3].
"El costo combinado de los GF recombinantes y los SP debe mantenerse por debajo del 10% del costo total por kilogramo de carne para garantizar la viabilidad comercial." – Good Food Institute [5]
La brecha de precios entre los costos actuales y los objetivos de la industria es enorme. Para que la carne cultivada compita con la carne tradicional, que cuesta alrededor de £8 por kilogramo, el medio de cultivo no debe costar más de £0.82 por litro [5]. Sin embargo, algunas formulaciones actualmente cuestan más de £305 por litro, con el 99% de ese gasto impulsado por solo cuatro proteínas: FGF2, TGF‑β, insulina y transferrina [1]. Para cerrar esta brecha, la industria debe repensar cómo se producen y utilizan estas proteínas.
Soluciones para Reducir los Costos de Factores de Crecimiento
Uso Más Eficiente de los Factores de Crecimiento
En lugar de simplemente aumentar las dosis, los fabricantes están encontrando formas más inteligentes de hacer que los factores de crecimiento trabajen más y duren más. Un método efectivo es la estabilización de proteínas. Al modificar las secuencias de aminoácidos de factores de crecimiento como FGF2 e IGF1, los científicos han desarrollado versiones "termorresistentes" que permanecen activas durante períodos más largos en el medio de cultivo. Estas proteínas estabilizadas requieren un reemplazo menos frecuente, lo que se traduce en ahorros significativos.
Otra estrategia ingeniosa implica sistemas de entrega dirigidos. Al incrustar factores de crecimiento directamente en andamios o microtransportadores, pueden liberarse gradualmente y permanecer en estrecha proximidad a las células que se supone deben nutrir. Este enfoque dirigido asegura un uso más eficiente de los factores de crecimiento, reduciendo la cantidad total necesaria.
La señalización autocrina - un proceso donde las células son diseñadas para producir sus propios factores de crecimiento - ofrece una solución completamente diferente. En enero de 2024, un equipo de investigación en la Universidad de Tufts , liderado por el profesor David Kaplan, logró diseñar células satélite bovinas inmortalizadas para expresar internamente FGF2. Estas células crecieron de manera efectiva en medios sin ninguna suplementación de FGF2, logrando tiempos de duplicación de aproximadamente 60–80 horas. Kaplan destacó los posibles ahorros:
"Eliminar rFGF de los medios de cultivo reduciría los costos de producción a gran escala en un orden de magnitud en algunos casos" [7].
Mientras que estos métodos se centran en utilizar los factores de crecimiento de manera más eficiente, también hay esfuerzos para reformar cómo se producen.
Métodos de Producción Alternativos
Muchos fabricantes ahora están tomando la producción de factores de crecimiento en sus propias manos.La producción de factores de crecimiento internamente ha demostrado ser un cambio radical, reduciendo drásticamente los costos. Por ejemplo, la producción interna de TGF‑β y FGF2 ha reducido los costos a solo £0.66 por litro - solo el 4% de los gastos totales de medios en comparación con el asombroso 95% incurrido al obtenerlos de proveedores comerciales [1]. Actualmente, alrededor del 40% de los fabricantes de carne cultivada ya están produciendo sus propios factores de crecimiento [4].
La fermentación de precisión es otra vía prometedora. La empresa canadiense Future Fields ha sido pionera en el uso de moscas de fruta transgénicas (Drosophila melanogaster ) para producir FGF2 y transferrina a gran escala [2]. Mientras tanto, algunos fabricantes están explorando alternativas a base de plantas. Por ejemplo, Future Meat reemplazó la albúmina recombinante con un equivalente derivado de garbanzos, reduciendo los costos totales de medios en un impresionante 60% [4] .
Estos enfoques innovadores están ayudando a hacer que la producción de factores de crecimiento sea más rentable, allanando el camino para aplicaciones más amplias en la producción de carne cultivada.
Objetivos de Costos y Cronogramas
Objetivos de Precio para la Viabilidad Comercial
A medida que la carne cultivada se acerca a convertirse en una opción convencional, alcanzar objetivos de precio específicos es esencial para competir con los productos cárnicos tradicionales. Para que esto suceda, el costo de producir carne cultivada debe alinearse con las opciones convencionales. Un punto de referencia clave es lograr un costo de producto terminado de aproximadamente £7.50 por kilogramo.Para que esto funcione, los factores de crecimiento y las proteínas recombinantes - componentes críticos en la producción - no deben contribuir con más del 10% de los costos totales de producción, aproximadamente 75 peniques por kilogramo de carne [3] .
Cada proteína utilizada en el proceso tiene su propio precio objetivo. Por ejemplo, FGF2 y TGFβ deben reducirse a alrededor de £75,000 por kilogramo , mientras que la albúmina recombinante, que representa aproximadamente el 96.6% del volumen total de proteínas recombinantes, debe bajar a cerca de £7.50 por kilogramo. Además, la insulina y la transferrina deberían costar aproximadamente £750 por kilogramo . Estas cifras representan una reducción asombrosa - de hasta el 99% - respecto a los precios actuales en la industria biofarmacéutica [3].
El Good Food Institute destaca el desafío con estos objetivos ambiciosos:
"Estableciendo un costo de producción hipotético y ambicioso para la carne cultivada de $10/kg, calculamos el presupuesto total permitido para factores de crecimiento y proteínas recombinantes con una contribución de costo del 10%, equivalente a una contribución total de costo de $1/kg de carne cultivada" [3].
Estas reducciones de precios no son solo un objetivo - son una necesidad si la carne cultivada quiere lograr una adopción generalizada. Sin embargo, el camino hacia la escalabilidad de la producción presenta obstáculos adicionales.
Cronogramas y Obstáculos Esperados
La industria de la carne cultivada tiene como objetivo una gran escalada de producción para 2030, con salidas proyectadas que oscilan entre 0.4 y 2.1 millones de toneladas métricas.Para alcanzar estos objetivos, los avances en técnicas de producción, como la síntesis de factores de crecimiento internamente, serán cruciales. Pero el camino a seguir está lejos de ser sencillo. Por ejemplo, producir albúmina recombinante al precio objetivo de £7.50 por kilogramo requeriría una producción de millones de kilogramos, una cantidad que eclipsa las capacidades de producción actuales de la mayoría de las enzimas industriales. De manera similar, la producción global actual de transferrina es de solo 0.2 a 0.3 toneladas métricas por año, sin embargo, la demanda futura podría dispararse a docenas o incluso cientos de toneladas métricas [3] .
Rajesh Krishnamurthy, CEO de Laurus Bio, captura la incertidumbre que rodea estos desafíos de producción:
"A menos que tengamos visibilidad sobre esa demanda, no podemos invertir [en biorreactores más grandes]" [8].
Otro factor crítico es la eficiencia del medio. Si la producción requiere más de 8–13 litros por kilogramo de carne, los ahorros de costos podrían desaparecer. David Block de la Universidad de California, Davis, enfatiza la importancia de reducir los costos de los medios:
"Para que la carne cultivada sea comercialmente viable, ese número [costo del medio] probablemente tendrá que ser de $1 por litro o menos - así que órdenes de magnitud más bajo" [8].
Estos desafíos destacan el delicado equilibrio necesario entre escalar la producción, reducir costos y mantener la eficiencia para llevar la carne cultivada a las masas.
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Dr. Peter Stogios: Factores de crecimiento de bajo costo para medios sin suero
Conclusión
Reducir los costos de los factores de crecimiento es crucial para hacer que la carne cultivada sea una alternativa viable a la carne convencional. Los factores de crecimiento siguen siendo uno de los componentes más caros en la producción de carne cultivada, a menudo representando hasta el 99% del costo de los medios de cultivo celular [2]. Su inestabilidad agrava el problema, ya que se requiere un reabastecimiento frecuente, lo que eleva aún más los gastos. Para lograr incluso una pequeña participación en el mercado global de carne, la producción de proteínas recombinantes tendría que escalar a millones de kilogramos, muy por encima de las capacidades actuales de producción de enzimas industriales [3].
Afortunadamente, se están logrando avances. Innovaciones como la producción interna han reducido los costos de £146/mg a solo £5.57/mg [1].Los sustitutos a base de plantas, como el albúmina derivada de garbanzos, han demostrado reducciones de costos de hasta el 60% [4]. Mientras tanto, las pequeñas moléculas sintetizadas químicamente están surgiendo como otra solución para reducir costos. Por ejemplo, en febrero de 2025, The Cultivated B introdujo moléculas basadas en guanylhidrazona que mantienen su actividad durante más de 13 días, una mejora significativa sobre la rápida degradación de los factores de crecimiento tradicionales [6] .
"Este avance tiene el potencial de revolucionar la escalabilidad, consistencia y rentabilidad de la fabricación de productos basados en células, incluyendo aplicaciones en carne cultivada y terapia celular." – Dr. Hamid Noori, CEO y fundador, The Cultivated B [6]
Aunque estos avances tecnológicos son prometedores, necesitan ir acompañados de esfuerzos para educar a los consumidores y escalar la producción de manera efectiva.La comunicación clara sobre el papel de las proteínas recombinantes y los métodos alternativos es esencial para fomentar la confianza y aceptación del consumidor. La transparencia sobre cómo se están reduciendo los costos también jugará un papel clave en la preparación del mercado para esta nueva categoría de alimentos.
A medida que la industria trabaja hacia el ambicioso objetivo de £7.50 por kilogramo para la carne cultivada, plataformas como
Preguntas frecuentes
¿Por qué los factores de crecimiento hacen que la carne cultivada sea tan cara?
Los factores de crecimiento están entre los elementos más costosos en la producción de carne cultivada.Estas proteínas especializadas juegan un papel vital en la promoción del crecimiento celular, pero su producción exige procesos de fabricación de alta pureza, lo que incrementa los costos. En la actualidad, constituyen la mayor parte de los gastos asociados con los medios de cultivo celular utilizados en este proceso.
Un obstáculo importante es que una parte significativa de estos factores de crecimiento no se utiliza durante la cultivación, lo que lleva a desperdicios y costos crecientes. Para abordar esto, los investigadores están explorando nuevos enfoques, como el desarrollo de técnicas de producción más eficientes y la refinación de formulaciones. Estos esfuerzos tienen como objetivo reducir los gastos y, en última instancia, hacer que la carne cultivada sea más accesible y asequible.
¿Cómo ayuda la producción de factores de crecimiento internamente a reducir el costo de la carne cultivada?
Producir factores de crecimiento internamente brinda a los productores de carne cultivada la oportunidad de cortar lazos con proveedores externos costosos.Técnicas como la fermentación de precisión, la agricultura molecular basada en plantas y las plataformas de expresión sin células les permiten escalar la producción de manera efectiva mientras crean versiones más económicas de estos componentes críticos.
Esta estrategia no solo reduce el costo de cultivar carne, sino que también la hace más accesible para los consumidores, allanando el camino para un sistema alimentario más asequible y con visión de futuro.
¿Qué desafíos deben abordarse para hacer que la carne cultivada sea asequible para 2030?
Reducir el costo de la carne cultivada para igualar el de la carne tradicional para 2030 no es una tarea fácil, con varios obstáculos importantes que enfrentar. Uno de los problemas más urgentes es el alto costo de los factores de crecimiento y otras proteínas utilizadas en los medios de cultivo celular. Estos componentes actualmente aumentan significativamente los gastos de producción: los factores de crecimiento por sí solos añaden alrededor de £2–£3 por kilogramo, mientras que otras proteínas pueden contribuir con un pesado £70–£100 por kilogramo.Para reducir estos costos, la industria está recurriendo a soluciones como fermentación de precisión, reciclaje de medios, y formulaciones sin proteínas.
Otro gran desafío radica en escalar la producción. El uso de bioreactores grandes - algunos de hasta 100,000 litros - y sistemas de cultivo continuo podría ayudar a reducir costos al aumentar la producción. Sin embargo, lograr un crecimiento celular consistente y de alta densidad a tal escala es tanto técnicamente exigente como requiere una inversión de capital sustancial. Más allá de eso, los avances en automatización y cadenas de suministro más eficientes para ingredientes de grado alimenticio serán esenciales para optimizar la producción.
Los obstáculos regulatorios también complican el camino a seguir. En el Reino Unido y la UE, navegar por los procesos de aprobación exige pruebas de seguridad extensas y adherencia a regulaciones alimentarias en evolución, lo que requiere compromisos financieros y de tiempo significativos.Superar estas barreras científicas, de ingeniería y regulatorias será clave para hacer que la carne cultivada sea una alternativa rentable y viable para principios de la década de 2030.
