La ciencia está a punto de reemplazar la fórmula con leche materna cultivada en laboratorio

La leche de fórmula no coincide con las cualidades nutricionales de la leche materna, pero muchas mujeres no pueden amamantar. Dos nuevas empresas están tratando de producir leche materna humana real sin senos

Como la mayoría de las mujeres embarazadas, Stephanie King tenía una idea clara de cómo quería que nacieran sus hijos. Pero cuando llegó el momento de que sus gemelos estuvieran en julio de 2019, sus planes comenzaron a funcionar.

Stanley, el primer gemelo, casi nació en el estacionamiento. «Llegó tan rápido que ni siquiera tenía gas ni aire», dice King, que vive en Herefordshire, Reino Unido. Pronto, los latidos del corazón de la segunda gemela, Sophia, disminuyeron de manera tan dramática que los médicos enviaron a King para una cesárea de emergencia. Ambos bebés estaban bien, pero King no. Sangró severamente, perdiendo cinco galones de sangre. Como si eso no fuera suficiente, luego desarrolló una infección resistente a los antibióticos en su útero, que luego se extendió a su sangre y se volvió séptica. Siguió una neumonía y luego la cavidad torácica se llenó de pus, lo que requirió dos cirugías más.

Pasaron ocho largas semanas antes de que King regresara a casa. Con la ayuda de fuertes antibióticos y terapia de reemplazo hormonal, no pudo amamantar a sus gemelos de manera segura. «Fue casi más traumático que pasar por el hospital», dice King, cuyo hijo mayor fue destetado a la edad de tres años. «Debido a que había estado amamantando a mi hijo durante tanto tiempo, conocía los beneficios nutricionales de la leche materna».

Según la Organización Mundial de la Salud, la leche materna es una fuente importante de nutrientes y energía para los bebés, ya que protege contra las infecciones gastrointestinales y ayuda a reducir el riesgo de obesidad, al tiempo que mejora el coeficiente intelectual más adelante en la vida, entre otros beneficios. Para las madres como King, que no pueden amamantar, pero aún quieren dar leche materna a sus bebés, las opciones son limitadas. Los bancos de productos lácteos no están disponibles en todos los países o ciudades, y los mercados en Facebook, Craigslist y otras plataformas en línea están mal regulados.

Fengru Lin está tratando de encontrar una manera de resolver el problema. En enero de 2019, Lin fundó TurtleTree Labs, una startup de Singapur que intenta producir leche materna humana en un laboratorio. La empresa comienza con células madre extraídas de la leche materna de la donante, las multiplica antes de ponerlas en un fluido de crecimiento en un biorreactor de fibra hueca: “imagina una taza de acero gigante con cientos y miles de pequeñas pajitas perforadas, dice Lin. Allí, las células se diferencian en células mamarias y comienzan a producir leche. Todo el proceso lleva tres semanas, dice Lin, y las células mamarias pueden amamantarse durante unos 200 días.

Es una técnica que teóricamente puede utilizarse para obtener leche de cualquier mamífero, siempre que se disponga de células madre. TurtleTree ya ha producido con éxito leche de vaca con una composición completa de células madre a partir de leche de vaca recién extraída. Ahora tiene la intención de hacer lo mismo con la leche materna. «No estamos tratando de reemplazar la lactancia materna, que está completamente atrás», dice Lin, quien se sintió atraída por primera vez por la idea de producir leche a partir de células debido a su pasión por hacer queso.

Más del 80% de las nuevas madres en los EE. UU. Y el Reino Unido comienzan a amamantar, pero solo la mitad y un tercio, respectivamente, todavía lo hacen exclusivamente a los seis meses. A nivel mundial, esta cifra es del 37%. Las razones varían: algunos luchan por producir cantidades suficientes, mientras que otros tienen que regresar al trabajo donde no es conveniente extraer y almacenar la leche. Muchos encuentran que la extracción de leche es físicamente dolorosa, experimentan mastitis, pezones rotos y otros efectos atroces. Luego están las madres que toman medicamentos o siguen tratamientos que hacen que no sea seguro amamantar. Y, a veces, los bebés pueden ser prematuros o estar demasiado débiles para amamantar. «El hecho es que las madres dependen de la comida para bebés», dice Lin. «Ahí es donde queremos ser la mejor opción».

Aunque la fórmula ha recorrido un largo camino, especialmente en las últimas dos décadas, todavía carece de muchos nutrientes que se encuentran en la leche materna. Y esto se debe en gran parte al hecho de que la mayoría de las fórmulas infantiles se basan en leche de vaca, en lugar de leche humana. «Los dos contienen en su mayoría el mismo tipo de moléculas, pero en diferentes proporciones», dice Alan Kelly, científico de alimentos del University College Cork en Irlanda. «Y la diferencia entre estos niveles es fisiológicamente muy significativa».

Los niveles de minerales en la leche de vaca son mucho más altos, al igual que su contenido de proteínas (3,5 frente a uno por ciento), mientras que los niveles de carbohidratos son significativamente más bajos (alrededor de 4,5 por ciento que siete por ciento).), Dice. Fundamentalmente, existe un grupo de carbohidratos complejos que son exclusivos de la leche materna. «Ahora se sabe que los oligosacáridos juegan un papel muy importante en el desarrollo de un bebé, por ejemplo, protegiéndolo contra las infecciones», dice Kelly. La fórmula infantil puede modificarse para adaptarse a algunas de estas diferencias, pero no puede reproducir completamente la fórmula real.

Y debido a que la fórmula utiliza leche de vaca como materia prima, el costo promedio de producción también es sustancial. Se necesitan alrededor de 4.700 litros de agua para producir solo un kilogramo de leche en polvo. La fórmula también contiene con frecuencia aceite de palma, que tiene una gran huella de carbono.

La leche materna cultivada en laboratorio tiene el potencial de aliviar algunos de estos problemas. «Parte de esto tiene que ver con un interés renovado en la sustentabilidad, mientras que el resto se debe al hecho de que ahora tenemos una comprensión mucho más profunda de los diferentes tipos de cultivo celular», dice Michelle Egger, cofundadora de Carolina- startup basada en BioMilq. North. , que también busca producir leche materna en el laboratorio.

«Para todos los demás, suena como cerdos voladores», dice. «Pero para nosotras, se trata simplemente de aplicar la ciencia de una manera que pueda ayudar a más mujeres».

Si bien tanto Biomilq como TurtleTree Labs, que han recaudado cada uno más de $ 3.5 millones (£ 2.65 millones) en fondos, esperan producir eventualmente leche materna materna, existen algunas diferencias clave. Primero, Biomilq trabaja directamente con células epiteliales mamarias en lugar de células madre. También apunta a vender leche directamente a los consumidores, mientras que TurtleTree pretende licenciar su tecnología a grandes empresas de fórmulas.

Cualquier leche producida en un laboratorio no podrá reproducir los beneficios inmunológicos que ofrece la lactancia materna a los bebés. La leche materna humana contiene grandes cantidades de anticuerpos producidos en la sangre, que luego se transfieren al bebé, lo que le brinda cierta protección contra las enfermedades. «La leche materna es un biofluido extraordinariamente complejo», dice Natalie Shenker, investigadora de la leche materna en el Imperial College de Londres. No solo tiene cientos de proteínas y más de 200 oligosacáridos, sino que también contiene una multitud de hormonas, grasas y bacterias beneficiosas, que se producen en otras partes del cuerpo y se transportan a las células mamarias.

Estos componentes, que no se pueden reproducir en el laboratorio, son cruciales para el desarrollo de los riñones, la membrana celular y el sistema inmunológico, dice Shenker. Además, ayudan a mantener la consistencia de los niveles de líquidos y electrolitos, entre otras funciones.

Además, la leche materna es una sustancia dinámica que responde a las necesidades cambiantes del bebé. «La saliva puede fluir de regreso al conducto de la leche y ser una forma de enviar una señal a la madre», dice la colega de investigación sobre lactancia materna Maryanne Perrin de la Universidad de Carolina del Norte en Greensboro. «Y algunos estudios muestran que las proteínas antimicrobianas aumentan con la enfermedad en los bebés».

Shenker agrega: «[Human milk] se adapta en función de la genética de la madre y el bebé, el entorno en el que viven, la geografía, la estación e incluso la temperatura del día, tan receptiva es la leche materna. «

Dejando a un lado las diferencias biológicas, existen varios obstáculos antes de que la leche cultivada en laboratorio se convierta en una realidad. Primero, las empresas deben encontrar una manera de mantener bajos los aspectos más costosos de la producción (nutrientes y lactancia) para que la leche sea accesible. El escalado también conlleva dificultades técnicas. TurtleTree Labs está optimizando actualmente su proceso de lactancia en un biorreactor de cinco litros, que espera expandir linealmente a tamaños industriales de 1,000 y 50,000 litros el próximo año. (Biomilq se negó a dividir el tamaño de sus reactores).

Descubrir cómo conservar el producto final también será clave, dice Kelly. Pasteurizarla, congelarla o deshidratarla en polvo podría cambiar algunos componentes de la leche y podría «anular algunos de sus beneficios».

Las pruebas de seguridad son otro obstáculo importante que las empresas deberán superar. «No somos solo nosotros y nosotros yendo al supermercado y comprando comida para nosotros mismos», dice Perrin. «Los bebés se consideran una población vulnerable». Es éticamente difícil realizar ensayos clínicos cuando se trata de bebés tan pequeños. Y debido a que la leche materna cultivada en el laboratorio es agua inexplorada, los reguladores deberán aprender a clasificarla e incluso crear un estándar formal para la leche materna (que actualmente no existe).

«Creo que la investigación sobre la leche materna en el laboratorio es una perspectiva maravillosa», dice King, quien tuvo que depender de la fórmula para alimentar a sus gemelos durante las primeras semanas, pero ahora los está amamantando exclusivamente. «Si inicialmente me hubieran ofrecido leche de donante o si esta leche materna cultivada en laboratorio estuviera en pleno apogeo, entonces habría seguido primero».

🚅 Los trenes nocturnos son geniales. Entonces, ¿por qué Gran Bretaña no tiene nada en Europa?

💉 Empieza la carrera para crear una vacuna. Esta vacuna de ARNm del coronavirus son dos descubrimientos en uno

🎧 ¿Necesitas paz? Estos son los mejores auriculares con cancelación de ruido de 2020

🔊 Escuche The DyN Noticias Podcast, Science, Technology and Culture Week, que se transmite todos los viernes

👉 Mira DyN Noticias en Gorjeo, Instagram, Facebook y LinkedIn

Todas las noticias de la ciencia de el planeta tierra en un sólo sitio. artículos de Ciencia.