Le bois cultivé en laboratoire pourrait changer la donne pour la planète

Drew Hays/Unsplash

"Une grande partie de ce que vous voyez ici est une convergence de l'ingénierie et de la biologie d'une manière que les gens n'imaginaient pas il y a seulement quelques années", a déclaré Jeffrey Borenstein, directeur technique du Centre de génie biomédical du Laboratoire Charles Stark Draper.

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  • Semblable à la viande cultivée en laboratoire
  • Nouvelles possibilités

Situé à Cambridge, dans le Massachusetts, à quelques pas du célèbre Massachusetts Institute of Campus technologique, le laboratoire à but non lucratif Draper mène des recherches de pointe depuis décennies. Dans les années 1960, elle a contribué à la conception de l'ordinateur de guidage Apollo qui a permis de placer les astronautes d'Apollo sur la Lune, puis de les ramener sains et saufs.

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Le projet dont parle Borenstein ci-dessus est dans l’ensemble plus terrestre, bien qu’il ne soit pas moins impressionnant. En fait, si tout se passe comme prévu, il n’est pas exagéré de dire que cela pourrait sauver la planète. La grande idée: faire pousser des tissus végétaux en laboratoire pour produire l’équivalent végétalien de

viande cultivée en laboratoire.

« Imaginez, par exemple, faire pousser une table en bois plus solide en une seule pièce solide. Aucune plantation d’arbres, fraisage, transport, sol ou lumière du soleil n’est nécessaire.

Si cela semble impressionnant, mais présente un intérêt de niche, imaginez les applications potentielles: Plutôt que de devoir abattre des forêts pour produire du bois, pour donner un exemple d'un tissu végétal - vous pourriez plutôt faire croître le matériau rapidement grâce à un processus chimique d'une manière qui aurait un impact planétaire considérablement moindre. Vous pourriez même modifier ses propriétés mécaniques ou sa géométrie. Imaginez, par exemple, faire pousser une table en bois plus solide en une seule pièce solide. Aucune plantation d'arbres, fraisage, transport, sol ou lumière du soleil n'est nécessaire.

« Nous avons une demande croissante de produits et de denrées alimentaires à mesure que la population continue de croître. » Ashley Beckwith, Draper Fellow et Ph. D. candidat au MIT qui travaille sur le projet, a déclaré à Digital Trends. « En fin de compte, il y a beaucoup plus de concurrence pour les terres arables qu’auparavant. À un moment donné, les terres dont nous disposons ne seront peut-être pas en mesure de fournir tout ce que nous leur demandons. Nous devons commencer à trouver des moyens alternatifs et plus stratégiques de produire ces matériaux d’origine végétale.

Semblable à la viande cultivée en laboratoire

Pour le moment, l’équipe ne crée pas de tableaux entièrement formés. Elle imprime de minuscules échantillons de matériaux de validation de principe dans des boîtes de Pétri, en utilisant actuellement la plante zinnia, un genre de plantes de la famille des marguerites.

Pour leurs premières démonstrations de validation de principe, les chercheurs ont extrait des cellules vivantes des feuilles d’une plante de zinnia, puis ont cultivé ces cellules dans un milieu de croissance liquide. Ils ont ensuite été transférés dans un gel, grâce auquel ils peuvent être induits, tout comme les cellules souches, dans divers types de cellules. La structure rigide et semblable au bois qu'ils ont réussi à créer, dans un cas, peut être modifiée dans sa fermeté en contrôlant sa production d'un polymère organique appelé lignine.

Les fonds de capital-risque ne manquent pas pour réaliser le rêve de faire pousser de la viande en laboratoire sans qu’une seule vache ou un seul porc doive perdre la vie. Les plantes pourraient-elles être les prochaines ?

D-Keine/Getty Images

La comparaison avec la viande cellulaire est appropriée. Au cours des dernières années, le nombre d’entreprises explorant cet espace a explosé. De Mosa Meat à Memphis Meats en passant par une pléthore d’autres startups moins allitératives qui ne s’appuient pas autant sur la lettre M, il n’y a pas d’autre solution. pénurie de capitaux à risque consacrés au rêve de cultiver de la viande en laboratoire sans qu'une seule vache ou un seul porc ait besoin de perdre son vie. Les plantes pourraient-elles être les prochaines ?

"Je pense qu'en général, l'analogie est assez bonne", a déclaré Beckwith à Digital Trends. « Ce que nous envisageons, c’est essentiellement de faire de l’ingénierie tissulaire chez les plantes. Nous voulons faire pousser un tissu isolé sans faire pousser le reste de la plante, de la même manière que les gens qui travaillent dans l’industrie de la viande cultivée cherche à cultiver un tissu particulier chez une vache plutôt que de cultiver la vache entière.

« Travailler avec des cellules végétales est un peu différent de travailler avec des cellules animales », a-t-elle poursuivi. « D’une part, leur croissance a tendance à être plus lente, mais leur potentiel de développement est bien supérieur à celui de nombreuses cellules animales adultes. Nous disposons de beaucoup plus de flexibilité pour pouvoir contrôler le développement de ces cultures cellulaires... bien que, dans le temps, ces cultures prennent un peu plus de temps que les cultures de cellules animales pour produire le résultat final. produit. Mais quand on les compare au cas naturel, où la croissance du bois dans un arbre peut prendre 20 ans. avant que cela ait une valeur économique, si nous parlons d’une période de quelques mois, cela fait encore beaucoup amélioré."

Nouvelles possibilités

La plus grande similitude, cependant, réside dans l’objectif plus large, bénéfique pour la planète. Tout comme la viande cellulaire signifie moins de terres nécessaires pour le bétail, moins d’émissions de méthane et bien plus encore, les plantes cellulaires apporteront de nouveaux avantages écologiques.

"Je pense que nous sommes au début d'une véritable poussée en faveur de produits biodégradables." Luis Fernando Velasquez-García, chercheur principal aux Microsystems Technology Laboratories du MIT qui travaille également sur le projet, a déclaré à Digital Trends. « Le monde est arrivé à un stade où nous devons consacrer des ressources et des efforts considérables pour traiter les déchets auxquels nous sommes confrontés, les choses dont nous n’avons plus besoin. »

Borenstein a déclaré à Digital Trends que ce travail ouvre de nouvelles possibilités de fabrication dans ce domaine – pas seulement des moyens plus simples de fabriquer des produits. des objets que nous fabriquons déjà à partir de matériaux végétaux, mais en créant des objets que nous ne fabriquons pas actuellement à partir de ces matériaux, car Bien. Cela pourrait inclure la création de types de matériaux intelligents, capables de s’auto-réparer ou de s’adapter à des environnements changeants comme, par exemple, une usine.

"Vous pourriez fabriquer quelque chose qui est généralement fabriqué à partir de matériaux synthétiques, et vous pourriez le fabriquer à partir de matériaux naturels et vivants", a-t-il déclaré. « Cela pourrait avoir d’énormes avantages pour l’environnement, n’est-ce pas? L’idée de concevoir un matériau vivant pour remplacer quelque chose de synthétique qui pourrait ne pas être dégradable et qui pourrait rester dans une décharge pendant des milliers d’années. Vous pourriez concevoir quelque chose qui possède les propriétés qui remplaceraient ce matériau artificiel et en faire un matériau vivant.

Il reste encore beaucoup de travail à faire, mais la promesse est importante. "Nous sommes probablement encore loin du compte, mais nous espérons que ce ne sera pas à l'échelle de plusieurs décennies", a déclaré Beckwith. « Nous pourrions assister à des développements significatifs si [ce domaine reçoit l'attention qu'il mérite]. Je pense que l’on pourrait assister à des développements très, très significatifs au cours de la décennie.

Un document décrivant le travail a été récemment publié dans le Journal of Cleaner Production.