Binnenkort komt moedermelk uit de fabriek. Maar dat is nog geen echte moedermelk

Biotechnologie Kan moedermelk ook uit de fabriek komen? Twee bedrijven willen gekweekte melk op de markt brengen, gemaakt door menselijke cellen. Hoe gezond is dat?

Illustratie Getty Images, bewerking Pepijn Barnard

Welke voeding geef je je pasgeboren kind? Ouders hebben de keuze tussen borstvoeding en kunstvoeding. Als het aan een paar startende biotechbedrijven ligt, komt daar een optie bij: in onder andere de Verenigde Staten en Singapore zijn start-ups bezig met de ontwikkeling van gekweekte mensenmelk.

Het Amerikaanse Biomilq claimde vorig jaar juni de eerste mensenmelk ter wereld te hebben geproduceerd buiten een borst. Het bedrijf liet opgekweekte menselijke cellen in een bioreactor melk maken. De start-up wil zo een extra voedingsoptie bieden voor ouders bij wie borstvoeding niet of niet voldoende lukt.

Kunstvoeding voor baby’s wordt meestal gemaakt op basis van koemelk. Omdat koemelk onder andere hogere vet-, mineraal- en eiwitgehaltes bevat dan moedermelk moet die worden afgeroomd en verdund. Verder worden er plantaardige oliën, vitamines, koolhydraten, mineralen en ijzer toegevoegd.

Volgens Biomilq dicht gekweekte mensenmelk de ‘voedingswaardenkloof’ tussen moedermelk en kunstvoeding. Het bedrijf stelt dat het product unieke suikers en vetten bevat die ontbreken in kunstvoeding. Het zou daarom gezonder zijn. „Kunstvoeding kan zeker helpen kinderen goed te laten groeien”, zegt Michelle Egger, mede-oprichter en ceo van Biomilq, tijdens een videogesprek vanuit het hoofdkantoor in North Carolina. „Maar evolutionair gezien is zuivel ontworpen voor kalfjes en niet voor menselijke baby’s. Het is voor ons logischer een product te maken op basis van op onze ‘eigen’ melk.”

De kweekmelk moet nog worden getest op veiligheid. En de grootste uitdaging is om de productie zodanig op te schalen dat de melk betaalbaar wordt. „Het is nog te vroeg om te zeggen hoe duur het uiteindelijk gaat worden, maar we willen geen eliteproduct creëren”, aldus Egger. Het bedrijf wil dat de melk juist betaalbaar wordt voor ouders uit lage- en middenkomens omdat zij hier volgens haar de meeste voordelen uit kunnen halen. De start-up zou graag over zo’n vijf jaar van start gaan met de verkoop.

Biomilq speelt met kweekmelk in op het positieve imago van borstvoeding. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is moedermelk de ideale voeding voor baby’s. De organisatie stelt dat borstgevoede kinderen – ten opzichte van kinderen die kunstvoeding krijgen – gezonder én slimmer worden. Het bevat alle voedingsstoffen die een jong kind nodig heeft en daarbij ook de antilichamen die helpen tegen meerdere veelvoorkomende kinderziektes.

Om deze redenen adviseert de WHO ouders een pasgeborene ten minste zes maanden exclusief borstvoeding te geven. Uit de laatste cijfers van de Peiling Melkvoeding van het Nederlands Centrum Jeugdgezondheid blijkt dat 69 procent van de moeders na de geboorte start met borstvoeding. Na zes maanden geeft 19 procent van hen nog volledige borstvoeding.

Steriel geproduceerd

Moedermelk wordt gemaakt door cellen uit het borstepitheel, het weefsel langs de melkproducerende kanalen van de borst. Biomilq zet deze cellen aan het werk. De cellen kunnen worden verkregen uit de borst zelf maar ook uit moedermelk. „Vanuit de binnenkant van de borstklier komen sommige van deze cellen vrij in de melk”, legt Egger uit. „Het zijn dus dezelfde cellen, maar dan op een andere plek.”

De verzamelde cellen worden in een kweekflesje geplaatst waar ze voedingsstoffen krijgen en zich vermenigvuldigen. Vervolgens gaan ze naar een bioreactor, een vat waarin biologische processen plaatsvinden die de binnenkant van een borst moet nabootsen.

„In het lichaam omlijnen de cellen de borstklier in de vorm van een dun laagje weefsel”, legt Egger uit. „Ze halen voedingsstoffen uit de bloedbaan van de moeder en scheiden melk af naar de borstklier.” De start-up maakt voor de cellen een 3D-constructie waarop ze zo’n laagje kunnen vormen. Vanuit deze constructie nemen de cellen toegediende voedingsstoffen op. Ook krijgen ze prolactine, een hormoon dat melkproductie in het borstklierweefsel stimuleert. De cellen beginnen dan melk af te scheiden die wordt opgevangen in een apart compartiment. Het resultaat: steriel geproduceerde menselijke melk.

„De techniek die Biomilq gebruikt voor het kweken van cellen bestaat al geruime tijd”, zegt Mark Post, hoogleraar sustainable tissue engineering, die in 2013 met zijn bedrijf Mosa Meat ’s werelds eerste kweekburger presenteerde. Dat Biomilq deze technologie nu toepast op melkklieren, is volgens de kweekvleesexpert „een voor de hand liggende stap. De uitdaging zit vooral in opschaling en het kosteneffectief maken van de technologie.”

Een concurrent van Biomilq, het Singaporese TurtleTree, werkt ook aan mensenmelk uit het lab. Dit bedrijf gebruikt geen borstepitheelcellen als startpunt, maar stamcellen. Beide technieken hebben zo hun voordelen, denkt Post. „Stamcellen blijven langer delen, dus je kunt de celdeling makkelijk opschalen zonder dat je steeds nieuwe cellen nodig hebt van een donor. Daar staat tegenover dat epitheelcellen zich gemakkelijker en efficiënter omvormen tot melkproducerende cellen dan stamcellen.”

Een ander microbioom

Omdat de melk buiten een mensenlichaam wordt gemaakt, mist deze belangrijke componenten van echte moedermelk. Zo bevat het product geen antistoffen, vertelt Egger. Deze worden niet door epitheelcellen in de borst geproduceerd, maar aangevoerd via de bloedsomloop. In de kweekmelk zitten ook geen bacteriën die normaal gesproken via de huid of tepel van de vrouw in de melk belanden. Toch claimt Biomilq dat de gekweekte cellen wel componenten produceren die uitsluitend voorkomen in borstvoeding: moedermelksuikers, ook wel glycanen of hmo’s (human milk oligosaccharides) genoemd, en meervoudig onverzadigde vetzuren.

Echte moedermelk bestaat grofweg uit water, (melk)suikers, eiwitten en vetten, vertelt Marthe Walvoort. Zij is adjunct-hoogleraar chemische glycobiologie in Groningen, waar ze onderzoek doet naar moedermelksuikers. Wetenschappers weten inmiddels dat er meer dan 200 hmo’s bestaan, vertelt de scheikundige. Omdat alle suikers dezelfde bouwstenen hebben, zijn ze lastig van elkaar te onderscheiden.

Om hmo’s in handen te krijgen, hadden wetenschappers twee opties. De eerste is het isoleren van de suikers uit gedoneerde moedermelk. Dit levert hetzelfde hmo-mengsel op als dat in echte borstvoeding, maar deze techniek is moeilijk op grote schaal toe te passen. De tweede is het een voor een namaken van individuele hmo’s. Dit gebeurt op industriële schaal al voor sommige moedermelksuikers, bijvoorbeeld met de suiker 2’-FL, die wordt toegevoegd aan bestaande kunstvoeding. „Maar het gros is op deze manier nog niet te maken”, benadrukt Walvoort. Dat Biomilq met het kweken van borstepitheelcellen een heel nieuwe manier heeft geïntroduceerd om hmo’s te produceren, vindt de wetenschapper daarom fascinerend.

Wel vraagt Walvoort zich af hoeveel en welke hmo’s er precies in de kweekmelk zitten. Biomilq mailt deze vraag „op dit moment” niet te kunnen beantwoorden. Over de samenstelling van de gekweekte melk zijn nog geen wetenschappelijke artikelen gepubliceerd.

Hoe zit het met de gezondheidsvoordelen van moedermelk? „Dat is een onmogelijk moeilijk veld”, zegt de onderzoeker. „We weten inmiddels veel over wat erin zit, maar aantonen wat het effect ervan is, dat is zó complex.”

Toch staan de gunstige effecten van hmo’s in grote lijnen vast, zegt Walvoort, verwijzend naar een studie van de University of California: Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Zo leidt moedermelk bij een baby tot een ander microbioom, de bacteriebevolking in de darmen, dan poedermelk. Daarnaast helpen de suikers om het immuunsysteem van een baby te laten rijpen.

Ook de meervoudig onverzadigde vetzuren die Biomilq heeft weten te reproduceren, zijn volgens ceo Michelle Egger voordelig voor kinderen: „Deze gezonde vetzuren staan erom bekend dat ze de groei en ontwikkeling van een kind stimuleren en daarbij een ontstekingsremmende functie hebben.”

Gedoneerde moedermelk

Daar stelt Walvoort tegenover dat de gezondheidswinsten van moedermelksuikers voor voldragen, gezonde baby’s waarschijnlijk klein zijn. Kinderen voor wie moedermelk volgens haar wel een groot verschil kan maken, zijn prematuren of kinderen die onderliggend lijden hebben. „Die hebben baat bij de gezondste start die ze kunnen krijgen.” Wanneer moeders van deze kinderen geen eigen borstvoeding kunnen geven, krijgen zij vanuit het ziekenhuis gedoneerde moedermelk. Of gekweekte moedermelk vergelijkbare voordelen kan bieden, moet volgens de wetenschapper nog blijken. „De vraag is: er zitten dan wel moedermelksuikers in, maar bijvoorbeeld geen antistoffen. Wat is het effect dan?”

Gekweekte mensenmelk haakt in op het beeld dat borstvoeding het allerbeste is voor een baby. „Kinderen van moeders die borstvoeding geven doen het inderdaad op allerlei verschillende aspecten beter”, vertelt Tessa Roseboom, hoogleraar vroege ontwikkeling en gezondheid en schrijver van De eerste 1000 dagen en Gelijk goed beginnen?. Borstgevoede kinderen zouden minder infectieziekten hebben, minder overgewicht, minder hart- en vaatziekten op latere leeftijd, een betere motorische ontwikkeling en een iets hoger IQ. „Daar zit echter altijd de onzekerheid omheen dat het niet willekeurig verdeeld is wie er borstvoeding geeft en wie flesvoeding. Je weet dus niet of dit verschil alleen komt door wat er in dat flesje zit, of dat het ook te maken heeft met andere factoren.” Zo’n factor is bijvoorbeeld het opleidingsniveau, waarbij hoogopgeleid zijn vaak samengaat met een betere gezondheid. Uit eerdere peilingen van het CBS blijkt dat hoogopgeleide vrouwen vaker en langer borstvoeding geven.

Wereldwijd is er maar één grootschalige gerandomiseerde wetenschappelijke studie gedaan naar de gezondheidseffecten van borstvoeding, zegt Roseboom. Bij dit onderzoek uit 2001 van de Canadese McGill-universiteit werden ruim 17.000 willekeurig gekozen moeders uit Wit-Rusland gestimuleerd om borstvoeding te geven, waardoor het effect van de moedermelk zoveel mogelijk kon worden losgekoppeld van andere factoren die van invloed konden zijn op de uitkomsten. De verschillen tussen borst- of kunstgevoede kinderen bleken klein. „We weten hierdoor wel behoorlijk zeker dat borstvoeding een positief effect heeft”, zegt Roseboom. „Maar laten we er ook duidelijk over zijn dat het dus niet een heel groot effect is.”

Stress wegnemen

Dat neemt niet weg dat veel jonge ouders stress ervaren wanneer het geven van borstvoeding niet lukt. „Ouders willen het allerbeste voor hun kind. Je voelt je dan ook ontzettend falen als het niet gaat zoals je denkt dat het moet”, vertelt Roseboom.

Is Biomilq niet bang dat ouders stoppen met borstvoeding wanneer kweekmelk beschikbaar is? „Ik denk juist het tegenovergestelde”, antwoordt Egger. De ceo is ervan overtuigd dat wanneer ouders meer goede voedingsopties hebben, ze minder stress ervaren. „Op dit moment ben je een ‘goede’ moeder wanneer je je kind exclusief borstvoeding geeft tot zes maanden. Als we een deel van die stress wegnemen, denk ik dat moeders relaxter zullen omgaan met het voedingsproces en misschien zelfs langer borstvoeding zullen geven.”

Hoogleraar Roseboom twijfelt. „Er zijn ook andere oplossingen”, overweegt ze. „Tijdens de Covid-19-pandemie hebben veel jonge gezinnen minder kraambezoek gekregen en in die periode zijn veel meer vrouwen succesvol gestart met het geven van borstvoeding. Dat suggereert dat vrouwen bij wie dat eerder niet lukte nu wél borstvoeding kunnen geven, simpelweg doordat er meer rust is. En dat is een gemakkelijkere en goedkopere oplossing dan kweekmelk.”