Agriculture moléculaire : la nouvelle tendance des investisseurs en foodtech

Investissement dans startups de protéines alternatives a monté en flèche au cours des trois dernières années – en 2021, le financement mondial a atteint 5,7 milliards de dollars, soit plus du double du montant levé deux ans auparavant. Les VC Foodtech ont investi massivement dans startups de fermentation de précision et recherchent maintenant la prochaine frontière technologique dans un espace encombré.

Entrez dans l’agriculture moléculaire. Melina Sánchez Montañés, directrice des investissements et vice-présidente de l’impact de la société de capital-risque berlinoise AENU, la décrit comme « la plus récente des technologies dans le secteur alimentaire ».

L’agriculture moléculaire consiste essentiellement à transformer des plantes en protéines animales. Par exemple, la technologie peut être utilisée pour fabriquer des protéines laitières identiques à celles que l’on trouve dans le lait de vache – essentiellement, fabriquer des produits laitiers en trayant une plante au lieu d’une vache.

L’intérêt des investisseurs a conduit les startups de l’agriculture moléculaire à lever des tours sursouscrits au cours des 18 derniers mois, mais la technologie est toujours confrontée à un certain nombre de défis, notamment la mise à l’échelle et la navigation dans les réglementations.

Augmenter la production

La fermentation de précision et l’agriculture moléculaire sont des technologies assez similaires à la base. La principale différence est que le premier conçoit des micro-organismes pour fabriquer la protéine souhaitée tandis que le second conçoit des plantes.

Le principal inconvénient de la fermentation de précision est qu’il s’agit d’une technologie difficile à mettre à l’échelle. Il s’appuie sur des bioréacteurs – qui sont coûteux, nécessitent des opérateurs qualifiés et sont actuellement si demandés que certains utilisateurs sont bloqués sur des listes d’attente depuis des mois.

La promesse de l’agriculture moléculaire est qu’elle peut remplacer les bioréacteurs par des plantes, qui peuvent être facilement cultivées dans des fermes intérieures ou des champs ouverts pour produire de grandes quantités de protéines.

De plus, alors que les plantes se nourrissent principalement de lumière, d’eau et de CO2, la fermentation de précision nécessite des matières premières coûteuses pour nourrir les micro-organismes.

Ces technologies ont d’abord été développées et utilisées dans l’industrie pharmaceutique, où l’évolutivité et les coûts de production ne sont pas la principale priorité. Mais en ce qui concerne le secteur alimentaire, maintenir des prix bas est essentiel pour réussir sur le marché.

« Notre pari est qu’il sera beaucoup moins cher de sauter le bioréacteur », déclare Christian Guba, directeur de VC FoodLabs, basé à Berlin.

Cependant, Guba reste prudent et souligne que les startups travaillant sur cette technologie doivent encore prouver qu’elles peuvent produire des rendements suffisamment importants à grande échelle.

« Aujourd’hui, la fermentation de précision est plus avancée car elle est utilisée dans l’industrie pharmaceutique depuis des décennies », déclare David Welch, cofondateur et directeur scientifique de VC Synthesis Capital, basé à Londres. Mais une fois que l’agriculture moléculaire sera étendue aux champs ouverts, l’échelle de production sera massive par rapport à la fermentation de précision.

L’extraction des protéines des plantes est également un processus beaucoup plus simple et évite la contamination par les toxines et les agents pathogènes qui peuvent être trouvés dans les bioréacteurs.

« L’agriculture moléculaire revient à l’idée d’utiliser des plantes, mais de produire de vraies protéines animales », explique Guba. « C’est un vrai changeur de jeu. »

Permettre la viande cultivée

Les entreprises d’agriculture moléculaire en Europe se concentrent principalement sur la production d’un type de produit spécifique : les facteurs de croissance. Ce sont des protéines nécessaires à la croissance des cellules animales – et donc à la fabrication de cellules cultivées en laboratoire ou viande cultivée.

Un grand défi dans la production de viande cultivée est que les facteurs de croissance sont très coûteux et proviennent traditionnellement du sang de veau. Les startups ont cherché une alternative abordable et végétalienne, et la fermentation moléculaire pourrait être la clé pour la débloquer.

Étant donné que les facteurs de croissance sont vendus à des prix plus élevés que les ingrédients alimentaires de consommation, ils constituent une excellente première cible pour les entreprises d’agriculture moléculaire pour prouver leur technologie.

« Nous avons commencé à fabriquer des facteurs de croissance pour la recherche et élargissons maintenant notre portefeuille pour servir les développeurs de viande cultivée », déclare Mohammad El Hajj, PDG de Bright Biotech, une startup d’agriculture moléculaire basée à Manchester.

Bright Biotech a levé 3,2 millions de dollars en novembre lors d’un tour de table sursouscrit auprès d’investisseurs tels que FoodLabs, Big Idea Ventures, CPT Capital et le syndicat FoodHack. La société a développé une méthode pour concevoir des chloroplastes – les organites des cellules végétales responsables de la photosynthèse – afin de produire des protéines de grande valeur en grandes quantités et à moindre coût.

Actuellement, les entreprises de viande cultivée travaillent avec des facteurs de croissance qui ont été validés pour la recherche sur des cellules de souris ou humaines plutôt que, disons, du porc ou du poulet. De plus, les volumes de facteurs de croissance qui seront nécessaires une fois la viande cultivée produite à grande échelle seront énormes.

Des entreprises comme Bright Biotech visent à répondre aux exigences de ces entreprises et à leur permettre de passer à l’échelle commerciale. Aujourd’hui, seuls quelques centaines de grammes de facteurs de croissance sont nécessaires dans le monde, mais cela va bientôt changer. « Si la viande cultivée veut occuper seulement 1 % du marché des protéines alternatives, il faudra au moins une tonne de facteurs de croissance », déclare El Hajj.

ORF Genetics, une startup d’agriculture moléculaire en Islande, vend déjà des facteurs de croissance aux entreprises de viande cultivée, et Welch s’attend à en voir bientôt plusieurs autres sur le marché. D’autres entreprises travaillant dans cet espace en Europe sont Kyomei au Royaume-Uni, Core Bioscience en France, Moolec Science au Royaume-Uni, aux Pays-Bas et en Argentine, et Tiamat aux États-Unis et en Belgique.

Naviguer dans les réglementations

Les États-Unis ont une voie assez simple pour approuver les ingrédients alimentaires fabriqués à l’aide du génie génétique, ce qui a conduit des startups comme Nobell Foods et Mozza à travailler sur la fabrication de protéines laitières, telles que le lactosérum et la caséine, en utilisant l’agriculture moléculaire.

Cependant, il est peu probable que des startups en Europe fassent de même. « En Europe, obtenir l’approbation des ingrédients alimentaires entrant directement dans les produits de consommation comme le fromage ou la viande est assez difficile en raison des réglementations concernant les ingrédients génétiquement modifiés », a déclaré Welch à Sifted.

La plupart des startups d’agriculture moléculaire en Europe se concentrent sur la fabrication de facteurs de croissance pour la recherche, la fabrication de cellules et les applications de viande cultivée, car ces produits ne sont pas vendus comme ingrédients alimentaires.

Mais même ceux qui se concentrent sur les facteurs de croissance peuvent trouver beaucoup plus facile de gérer leur production en dehors de l’Europe, en particulier lorsqu’il s’agit de production à grande échelle en plein champ.

C’est le cas d’entreprises comme Core Biogenesis, une startup française utilisant l’agriculture moléculaire pour fabriquer des facteurs de croissance pour les industriels de la thérapie cellulaire et les producteurs de viande cultivée.

La société cultive des plantes dans des chambres de croissance entièrement confinées en France, mais se tourne vers les États-Unis et le Canada pour mener des essais en plein champ, explique le PDG et cofondateur Alexandre Reeber.

« Nous aurions pu le faire en Europe, mais l’obtention des permis prend plus de temps », a déclaré Reeber à Sifted. « Les États-Unis ont une voie réglementaire très claire, et la plupart de nos clients sont là-bas. »

La société mène également un essai en plein champ au Royaume-Uni grâce à une collaboration avec l’institut de recherche Rothamsted, qui dispose déjà d’une autorisation gouvernementale pour cultiver des plantes génétiquement modifiées. Mais sans permis déjà en place, une jeune startup d’agriculture moléculaire ne trouvera pas non plus si facile de travailler dans les champs ouverts au Royaume-Uni.

Intérêt croissant des investisseurs

Les premières entreprises dans le domaine de l’agriculture moléculaire sont nées il y a cinq ans – Nobel Foods aux États-Unis en faisait partie. Mais au cours des 18 derniers mois, le nombre d’entreprises et le montant investi dans cet espace ont grimpé en flèche, dit Welch.

« Il y a eu un intérêt croissant de la part des investisseurs qui voient les avantages d’échelle et de coût de l’agriculture moléculaire », ajoute-t-il. Tous les investisseurs et startups contactés par Sifted ont confirmé que les tours de table récents dans le secteur ont été « gravement sursouscrits ».

C’est encore un domaine assez nouveau pour les investisseurs. Par exemple, la participation de FoodLabs au cycle d’amorçage de Bright Biotech a été le premier investissement de l’entreprise dans l’agriculture moléculaire – mais probablement pas le dernier, dit Guba.

D’autres sociétés de capital-risque suivent attentivement le secteur pour trouver le bon moment pour y entrer. « C’est encore à un stade très précoce et trop risqué pour nous », déclare Sánchez de l’AENU. « Nous attendons de voir les premiers cas d’utilisation. »

Mais pourquoi l’intérêt monte-t-il maintenant? Le principal moteur est la demande des consommateurs pour des produits alimentaires respectueux de l’environnement, explique Welch. « L’industrie des protéines alternatives n’a pris son envol qu’au cours des cinq dernières années. Avant cela, il n’y avait pas vraiment de demande pour des aliments d’origine végétale comparables aux produits d’origine animale en termes de goût et de texture.

La technologie a déjà fait ses preuves. En février 2022, un vaccin Covid-19 fabriqué à l’aide de l’agriculture moléculaire par la société de biotechnologie Medicago a été approuvé au Canada.

Le prochain défi pour ces startups sera de prouver que la production peut être adaptée à des champs ouverts et obtenir un avantage de coût par rapport à d’autres technologies telles que la fermentation de précision – et Reeber espère que cela n’est qu’une question de temps.

« Une fois que nous aurons déchiffré le code de l’agriculture moléculaire, nous débloquerons sa pleine évolutivité. »

Clara Rodríguez Fernández est la correspondante deeptech de Sifted, basée à Berlin. Suivez-la sur LinkedIn.