Una estrategia con pequeñas moléculas usando forskolina e inhibidor de p38 para la expansión de células madre musculares en ausencia de suero

Cultivar carne sin animales

Imagínese disfrutar un jugoso filete que nunca provino de una vaca sacrificada. La carne cultivada pretende hacer crecer células musculares animales reales en tanques de acero en lugar de en la granja, prometiendo reducciones importantes en el uso de tierra, las emisiones y el sufrimiento animal. Pero un obstáculo clave ha sido cómo alimentar estas células de forma asequible, consistente y sin productos sanguíneos de origen animal. Este estudio presenta una nueva receta que utiliza solo dos pequeñas moléculas seleccionadas para ayudar a que las jóvenes células musculares bovinas se multipliquen de manera robusta en un líquido completamente libre de suero, acercando la carne cultivada un paso más a la realidad a gran escala.

Por qué importa reemplazar el suero sanguíneo

Hoy en día, la mayoría de las células animales usadas en investigación o en prototipos alimentarios se cultivan en mezclas líquidas enriquecidas con suero fetal bovino, un componente obtenido de terneros no nacidos. El suero es potente pero problemático: es caro, variable entre lotes, puede transportar patógenos y plantea serias preocupaciones éticas. Los investigadores han comenzado a diseñar medios sin suero que lo reemplazan por ingredientes definidos con precisión, pero estas mezclas siguen siendo a menudo costosas y todavía no igualan la capacidad del suero para impulsar un crecimiento celular rápido y sostenido. Para que la carne cultivada compita con la carne convencional, los científicos necesitan una forma más simple y barata de mantener las células madre musculares en división sin sacrificar su capacidad de convertirse en fibras musculares maduras.

Un atajo inteligente con pequeñas moléculas auxiliares

En este trabajo, el equipo se centró en las células madre musculares bovinas: los bloques constructores que pueden tanto autorrenovarse como formar nuevo músculo. Partieron de un medio base sin suero existente para estas células y examinaron 24 pequeñas moléculas conocidas por influir en cómo crecen, se dividen o se especializan las células. Tras pruebas a corto plazo y pasajes repetidos, destacó un candidato: la forskolina, un compuesto de origen vegetal que aumenta un mensajero interno celular llamado AMPc. A una dosis cuidadosamente ajustada y baja, la forskolina permitió que las células mantuvieran su típica forma redondeada de células madre, aumentó la actividad de genes miógenos que marcan la identidad muscular y, lo que es importante, hizo que las células se dividieran más rápido durante muchas rondas de cultivo. Los investigadores denominaron a este medio suplementado con forskolina “Beefy‑F”. A lo largo de seis pasajes, Beefy‑F produjo casi el doble de células que la receta sin suero original y alcanzó rendimientos comparables a los cultivos tradicionales con suero, a la vez que preservaba la capacidad de las células para fusionarse en fibras similares al músculo.

Agregar un segundo impulso para un crecimiento aún más rápido

Habiendo identificado una base prometedora, los investigadores preguntaron si algún compuesto adicional podría funcionar junto con la forskolina para impulsar aún más el crecimiento. Probaron varios inhibidores de vías de señalización que normalmente ralentizan o dirigen el comportamiento celular, incluidos dos que bloquean una ruta sensible al estrés conocida como p38 MAPK. Uno de ellos, SB202190, surgió como el mejor compañero. Cuando se añadió 1 micromolar de SB202190 a Beefy‑F, formando el medio “Beefy‑F + S”, las células madre musculares bovinas se expandieron mucho más rápido que en cualquiera de las otras mezclas. Tras tres pasajes, Beefy‑F + S produjo aproximadamente un 60 % más de células que el control sin suero original y alrededor de un 30 % más que la forskolina sola o el inhibidor de p38 por separado. Las células permanecieron sanas y compactas, mostraron niveles más altos de PAX7, un marcador de pluripotencia/«stemness», y siguieron formando abundantes y bien organizadas fibras musculares en varias condiciones de diferenciación sin suero.

Mirando bajo el capó de las células

Para entender qué cambiaba dentro de las células, el equipo comparó la actividad génica entre cinco condiciones de cultivo: suero estándar, el medio base sin suero, forskolina sola, inhibición de p38 sola y el sistema combinado Beefy‑F + S. La secuenciación de ARN a escala genómica reveló que los medios sin suero, particularmente los que contenían forskolina, preservaban una fuerte expresión de genes que definen la identidad muscular. Al mismo tiempo, el inhibidor de p38 potenció fuertemente genes implicados en el ciclo celular, ayudando a que las células avanzaran por la división con mayor facilidad. En conjunto, en Beefy‑F + S, estos dos efectos se combinaron: los genes de identidad muscular se mantuvieron altos mientras que los programas de división celular se activaron. Las células también remodelaron su entorno reduciendo la expresión de varios genes de colágeno e incrementando factores que ayudan a degradar la matriz en exceso, lo que sugiere que creaban un microambiente más flexible y más adecuado para el crecimiento continuo.

Qué significa esto para la futura carne cultivada

En términos simples, este estudio muestra que una estrategia sencilla de dos ingredientes puede reemplazar en gran medida al suero animal para cultivar células madre musculares bovinas. La forskolina mantiene a las células «recordando» que son precursores musculares, mientras que el inhibidor de p38 las anima a multiplicarse rápidamente y ajustar cómo interactúan con su entorno. El medio resultante, Beefy‑F + S, es relativamente barato de preparar, aumenta el rendimiento celular en más de una vez y media frente a opciones sin suero previas y mantiene la capacidad de las células para formar tejido muscular, una propiedad esencial para convertirlas en carne comestible. Aunque se necesita trabajo adicional para sustituir todos los componentes por equivalentes totalmente aptos para alimentación y para ensayar más donantes animales, este enfoque con pequeñas moléculas ofrece un plan práctico para escalar el crecimiento celular sin suero y acerca la ternera cultivada a las estanterías del supermercado.

Cita: Lu, H., Liu, Z., Liu, X. et al. A small molecule strategy with forskolin and p38 inhibitor for serum-free muscle stem cell expansion. npj Sci Food 10, 81 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00732-8

Palabras clave: carne cultivada, medio sin suero, células madre musculares, forskolina, inhibidor de p38