Científicos logran cultivar proteína de carne en lechuga y en tabaco por primera vez

Un equipo de investigadores del Imperial College London, en colaboración con la empresa de biotecnología Kyomei Ltd y otras instituciones, ha logrado un hito en la producción de proteínas animales a partir de plantas. Por primera vez, se ha conseguido la expresión estable de mioglobina (Mb) —la proteína responsable del color rojo, el sabor y el contenido en hierro de la carne— en plantas superiores, incluyendo un cultivo comestible como la lechuga. Los resultados se han publicado el 6 de agosto en la revista Frontiers in Plant Science.

Mioglobina en los cloroplastos, no en el núcleo

La investigación, liderada por la doctoranda Alexia Groff, se centró en insertar los genes de la mioglobina de cerdo y vaca en el genoma de los cloroplastos, los orgánulos responsables de la fotosíntesis, en lugar del núcleo celular. Para ello, utilizaron una técnica llamada “bombardeo de partículas” o cañón de genes, que dispara copias del gen recubiertas de oro a las células vegetales.

“Debido a su ascendencia bacteriana y su alto número de copias por célula, los cloroplastos son generalmente mucho mejores para producir grandes cantidades de proteína que el núcleo”, explicó Groff en un comunicado de prensa. Esta estrategia resultó ser clave. Mientras que la expresión en el núcleo generó niveles bajos de mioglobina, la producción en los cloroplastos de tabaco alcanzó el 2,7% de la proteína soluble total (TSP), y en lechuga, el 1,5% . En términos de rendimiento, esto se tradujo en aproximadamente 800 mg por kilogramo de peso seco en ambas plantas.

Un rendimiento prometedor pero con un desafío pendiente

Aunque la producción en plantas es unas diez veces inferior a la concentración de mioglobina en el músculo animal (entre 8,1 y 11,2 mg por gramo de tejido seco), los investigadores subrayan la eficiencia mucho mayor del cultivo de plantas frente a la ganadería. “El cultivo de plantas es mucho más eficiente en el uso de recursos que la producción ganadera; en consecuencia, la Mb derivada de plantas podría lograr rendimientos de proteína por hectárea que rivalicen —o incluso superen— con los de la agricultura animal, beneficiándose también de un uso sustancialmente menor de agua y emisiones de gases de efecto invernadero”, señalan los autores en el estudio.

El análisis detallado de la proteína purificada confirmó que la mioglobina vegetal se pliega correctamente. Sin embargo, el estudio reveló un cuello de botella importante: solo aproximadamente el 35% de la proteína logró unirse al grupo hemo, el componente que contiene hierro y que es fundamental para su color y sabor característicos. En comparación, la mioglobina producida en E. coli alcanza un 80% de unión . La investigadora Alexia Groff señaló que este es un camino claro para mejorar: “Dado que nuestros resultados sugieren que la disponibilidad de hemo es un cuello de botella, el trabajo futuro podría centrarse en modificar la ruta del hemo”.

Aplicaciones futuras y contexto del sector

Este avance posiciona a las plantas como una plataforma de producción escalable para ingredientes de la industria de la carne vegetal, un mercado mundial que se estima entre 6.700 y 8.100 millones de euros anuales y con un crecimiento proyectado anual del 8,1% al 12,3% . La biotecnología detrás de este logro ha sido parcialmente financiada por Kyomei Ltd, una startup de Cambridge que busca producir proteínas idénticas a las animales mediante agricultura molecular. La coautora y directora científica de Kyomei, Kyoko Morimoto, afirmó que esperan que la lechuga modificada “pueda algún día servir como un alimento biofortificado enriquecido con hierro hemo, dependiendo de la aprobación legislativa” . Expertos externos como el profesor Rodrigo Ledesma-Amaro, director del Bezos Centre for Sustainable Protein, han calificado el hallazgo como “un avance importante” que sienta las bases para una nueva vía de producción, aunque recuerdan que el potencial comercial dependerá de futuras investigaciones sobre funcionalidad, seguridad y escalabilidad.