Un jour d'été en 2013, Leïla Strickland elle a regardé avec enthousiasme Mark Post dévoiler le premier hamburger cultivé en laboratoire: des milliers de plaques de culture tissulaire remplies de cellules souches bovines, mélangées avec du sérum de veau foetal et d'autres nutriments, qui se différencient en cellules musculaires.
Passionnant, sans aucun doute, mais l'esprit de Leila Strickland (Biomilq) s'égarait déjà vers une autre application potentielle de la culture cellulaire : le lait maternel humain. Comme beaucoup de mères, Strickland espérait allaiter ses deux enfants pendant les six premiers mois suivant leur naissance.
L’établissement médical considère l’allaitement comme la référence en matière de nutrition infantile. Le lait maternel semble réduire le risque de problèmes digestifs, d'éruptions cutanées et (surtout) d'entérocolite nécrosante, une maladie intestinale rare mais potentiellement mortelle chez les prématurés.
Comment l'idée est née
Comme beaucoup de mères, Leila Strickland avait du mal à allaiter. Son premier enfant, né trois ans plus tôt, avait du mal à prendre le sein. Il éprouvait désormais des problèmes similaires avec sa jeune fille. C'est ainsi que Leila Strickland a commencé à réfléchir à la manière dont elle pourrait cultiver non pas de la viande artificielle, mais des cellules qui produisent du lait maternel. Une femme enceinte aurait pu subir une biopsie du sein pendant sa grossesse, et elle aurait pu faire croître des cellules et produire du lait avant même la naissance du bébé.
Quelques jours plus tard, elle et son mari ont mis en commun 5.000 XNUMX $ d'économies et ont acheté un énorme hotte biologique, un microscope, un incubateur et une centrifugeuse. Pendant des années, elle s’est battue pour maintenir le projet en vie et était sur le point d’abandonner. Mais en mai 2020, Biomilq, la société qu'il a fondée, a levé 3,5 millions de dollars auprès d'un groupe d'investisseurs dirigé par Bill Gates.
Biomilq est désormais en concurrence avec des concurrents de Singapour et de New York pour bouleverser le monde de la nutrition infantile d'une manière jamais vue auparavant.
Le lait maternel, pourquoi est-ce si important
L’allaitement maternel est à la mode depuis l’Antiquité. Confier l’allaitement à quelqu’un d’autre que la mère remonte au moins à la Grèce antique. En 1851, le premier biberon moderne a été inventé, poussant l’allaitement maternel au bord de l’extinction. Peu de temps après, le chimiste allemand Justus von Liebig invente la première préparation commerciale pour nourrissons : du lait de vache, du blé, de la farine de malt et une pincée de bicarbonate de potassium. Il fut bientôt considéré comme l’aliment idéal pour les nourrissons, et adieu le lait maternel.
Au XXe siècle, l’utilisation de préparations pour nourrissons avait explosé, sous l’effet d’un océan de publicité. Dans le même temps, de plus en plus de femmes rejoignaient le marché du travail, ce qui rendait l'allaitement plus compliqué. La perception selon laquelle le lait maternisé était tout aussi sûr et efficace, sinon plus, a précipité l'allaitement. Dans les années 20, le plus bas historique. Aujourd'hui, il monte à nouveau en flèche, et les médecins sont d'accord : le lait maternel favorise la meilleure nutrition pour les nouveau-nés. Cependant, beaucoup ne sont allaitées que pendant les premiers mois, puis le pourcentage diminue.
Le tournant de Biomilq
La première étape prise par Leila Strickland pour créer du lait maternel en laboratoire était tout sauf glamour. Elle ne pouvait pas se permettre d'acheter des lignées de cellules mammaires humaines, ce qui pouvait coûter des centaines, voire des milliers de dollars. C'est pourquoi il a décidé de commencer par des cellules de vache. Il a obtenu un petit morceau de pis d’une vache (déjà abattue) et a commencé à travailler dessus.
Le lait maternel provient de deux types de cellules dans les canaux lactifères et les alvéoles: petits sacs dans la glande mammaire où le lait s'accumule. Les cellules épithéliales luminales absorbent les nutriments de la circulation sanguine et les transforment en lait. À côté d'eux, qui tapissent les canaux et les alvéoles, se trouvent des cellules myoépithéliales lisses ressemblant à des muscles. Lorsqu'un bébé commence à téter, il pousse les cellules myoépithéliales à se contracter, poussant le lait des cellules luminales, à travers les conduits, jusqu'à la bouche du bébé.
Pendant trois ans, Strickland a emporté son ordinateur portable dans son petit laboratoire loué pour effectuer des expériences avec les cellules du pis de sa vache. En 2016, il n’a plus d’argent et a dû suspendre son activité. Mais elle n’a jamais abandonné l’idée.
Trois ans plus tard, cependant, en 2019, avec la naissance de nouvelles entreprises pour produire des aliments en laboratoire, Leila Strickland était convaincue de recommencer, et a fondé une startup: Biomilq. cette fois, le sujet était brûlant et il a trouvé des financements. Il manquait désormais un saut de qualité, car ce peu d'argent allait bientôt s'épuiser.
Biomilq était sur le point de fermer ses portes lorsqu'un groupe d'investisseurs dirigé par Breakthrough Energy Ventures, fondé par Bill Gates pour soutenir les technologies réduisant les émissions de carbone, a tout changé. Au printemps 2020, 3 millions et demi de dollars sont arrivés dans les comptes de la startup, et désormais le défi est lancé.
La course au lait maternel née en laboratoire
Comme mentionné, Biomilq n’est pas la seule entreprise à vouloir créer un nouveau type de lait maternel artificiel. Avec une approche similaire, Laboratoires TurtleTree à Singapour espère à terme « remplacer tout le lait actuellement sur le marché », selon le co-fondateur Max Rye. Elle espère lancer ses produits sur le marché en 2021.
en attendant Hélaine, basée à New York, imitera le lait maternel par fermentation. Laura Katz, le fondateur, envisage d'utiliser des microbes pour synthétiser les composés constitutifs du lait (protéines, glucides et graisses) et de les recombiner en un liquide nutritif. Étant donné que des processus similaires ont déjà été approuvés par la FDA américaine pour des produits tels que Burgers impossibles, à base de protéines de soja fermentées, espère faire face à moins d'obstacles réglementaires que ses concurrents.
Que se passe-t-il maintenant?
Aucun de ces exploits ne sera facile, car on en sait relativement peu sur le lait maternel. La plupart des études sur les cellules épithéliales du sein humain ont tendance à se concentrer sur leur rôle dans le cancer du sein plutôt que sur la production de lait.
Et le lait lui-même est un élément riche et étonnant fabriqué à partir de milliers de produits chimiques. Nous connaissons nutritionnellement les protéines, les glucides et les graisses qu’ils contiennent. Nous connaissons certaines molécules bioactives particulières, telles que les oligosaccharides (sucres complexes qui nourrissent les bactéries saines dans l'intestin du bébé), les IgA (le principal anticorps présent dans le lait maternel) et d'autres éléments universellement reconnus comme bons. Mais le lait maternel contient également de courts brins d'ARN, dont la présence n'a été découverte qu'en 2010 et dont le rôle dans le développement du bébé n'est pas encore bien compris.
Pour cette raison, Biomilq prévoit d'utiliser la spectrométrie de masse, une technique qui mesure la masse de différentes molécules au sein d'un échantillon, pour étudier le comportement des protéines, des oligosaccharides et des graisses contenus dans leur produit par rapport aux constituants du lait maternel libéré par un sein.
Mais le défi le plus important en est un autre : comment standardiser une substance propre à chaque mère.
La composition du lait maternel change à mesure que le bébé grandit. Dans les premiers jours qui suivent l'accouchement, les mères produisent du colostrum, un lait épais, jaune et concentré, riche en composés comme l'anticorps IgA et la lactoferrine, une protéine abondante qui renforce l'immunité du bébé. Bientôt, le colostrum est remplacé par du « lait de transition », plus fluide mais plus gras et plus lactose. Après environ deux semaines, le lait maternel est considéré comme « mature ». Mais même dans ce cas, la composition peut changer au cours d’une seule tétée. Lait postérieur, ou le dernier lait restant dans un sein, a une teneur en matières grasses plus élevée que le lait produit précédemment, c'est pourquoi il est souvent conseillé aux femmes de vider un sein avant de passer à l'autre.
Bien que Biomilq admette qu'elle ne peut pas reproduire cette complexité, ni tous les anticorps et microbes présents dans le lait maternel, elle affirme que son produit sera plus personnalisé que ceux de ses concurrents. Elle prévoit de travailler avec des femmes enceintes, en prélevant des échantillons de leurs cellules épithéliales mammaires et en les cultivant. leur permettre de créer du lait personnalisé à utiliser à l'arrivée de leur bébé. Ensuite, ils espèrent créer une option générique moins chère utilisant des cellules de donneurs. Egger insiste sur le fait que les deux seront meilleurs que le lait en poudre.
Le lait maternel au laboratoire: où en sommes-nous maintenant?
Strickland et Egger ont déjà produit un liquide contenant à la fois du lactose et de la caséine, les principales protéines et composés sucrés du lait maternel. Ils le testent maintenant pour voir s'ils peuvent détecter d'autres composants, tels que les oligosaccharides et les lipides. Ils essaient actuellement de déterminer quelle combinaison les rapproche le plus de la composition du lait maternel naturel. Ils estiment qu'il faudra environ deux ans pour trouver une correspondance assez bonne.
