Sữa mẹ trong phòng thí nghiệm

Sữa mẹ là một hỗn hợp dinh dưỡng phức tạp và hoàn hảo, chứa các kháng thể và tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết như protein, vitamin, khoáng chất, carbohydrate, lipid cho trẻ sơ sinh. 

Quá trình bú mẹ làm tăng kết nối tình cảm giữa mẹ và con, đồng thời giúp cơ thể người mẹ nhanh hồi phục sau sinh. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khuyến nghị nên cho con bú sữa mẹ hoàn toàn trong ít nhất 6 tháng đầu đời.

Tuy nhiên, mỗi người mẹ có lượng sữa khác nhau và không phải lúc nào cũng đáp ứng đủ nhu cầu của trẻ. Nhiều người mẹ do cơ thể suy yếu hoặc bị bệnh, không thể cho con bú hay không có điều kiện cho con bú hoàn toàn do phải quay trở lại công việc sớm, bởi việc cho con bú tốn nhiều thời gian (một em bé sẽ bú mẹ 8-12 lần một ngày và mỗi lần có thể kéo dài tới 45 phút).

Bấp cập sữa công thức

Không cung cấp đủ lượng sữa cho con khiến người mẹ đau khổ, day dứt, thậm chí mắc chứng trầm cảm sau sinh. Sữa công thức là giải pháp thay thế phổ biến, nhưng có vấn đề.

Sữa công thức được làm từ sữa bò đã qua xử lý để có thành phần gần tương tự sữa mẹ nhưng không có kháng thể. Các nghiên cứu sức khỏe dài hạn đã chỉ ra trẻ bú sữa công thức có nhiều khả năng mắc các bệnh hen suyễn, béo phì, thậm chí là hội chứng đột tử ở trẻ sơ sinh.

Trung tâm Phòng ngừa và kiểm soát dịch bệnh (CDC) Hoa Kỳ cho biết tỉ lệ trẻ được bú sữa mẹ giảm xuống còn 38% và ngày càng nhiều cha mẹ chuyển sang dùng sữa công thức, bởi chịu ảnh hưởng lớn của tiếp thị sữa. 

Các nhà sản xuất đã dành hơn 3 tỉ USD mỗi năm vào chiến thuật "tiếp thị săn mồi để đánh vào nỗi sợ hãi của những người mới làm cha mẹ, mà làm suy yếu nỗ lực nuôi con bằng sữa mẹ", theo tạp chí Lancet.

Không chỉ vậy, sữa công thức đang ngày càng trở lên đắt đỏ và trở thành gánh nặng chi tiêu cho mỗi gia đình trẻ. Theo dữ liệu thống kê ở Canada, từ tháng 9-2022 đến tháng 9-2023, giá sữa đã tăng 20%, từ 31 USD lên 38 USD. 

Việc tăng giá này được coi là "sự bóc lột" bởi nó mang lại lợi nhuận cho các công ty sữa nhiều hơn. Xét về mục tiêu chống lại biến đổi khí hậu hiện nay, sữa công thức khó bền vững bởi tiêu tốn một lượng nước khổng lồ và tạo ra tới 5.700 tấn CO2 mỗi năm chỉ để nuôi một em bé.

Đó là chưa kể cuộc khủng hoảng sữa công thức vì chuỗi cung ứng đứt gãy do COVID-19 hồi tháng 5-2022, hay các vụ thu hồi sản phẩm vì nhiễm khuẩn. 

Trong bối cảnh phức tạp trên, mong muốn chính đáng của những người mẹ về một sản phẩm mang lại lợi ích sức khỏe cho trẻ sơ sinh tương tự sữa mẹ, mà lại tiện dụng như sữa công thức, ngày càng lớn.

Sản phẩm đột phá

Nhưng sữa mẹ là một ẩn số mà giới khoa học chưa khám phá hết. Nó không phải là một chất lỏng tĩnh mà luôn thay đổi. Các thành phần trong sữa khác nhau giữa các bà mẹ do phụ thuộc vào chế độ ăn. Ngay cả ở cùng một người mẹ vẫn có sự khác biệt trong một lần trẻ bú, giữa các lần bú trong ngày và thay đổi theo thời gian để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho con.

Lấy ví dụ, ngay sau sinh, cơ thể mẹ tiết ra sữa non giàu protein và lượng kháng thể cao gấp 8-12 lần so với sữa trưởng thành. Hay trong một lần trẻ bú thì sữa đầu loãng, nhiều nước, ít chất béo, calorie và vitamin A, E hơn sữa cuối. Đây là điều phức tạp nhất mà các công ty muốn tạo ra sữa mẹ nhân tạo phải đối mặt.

Họ cho biết không cố gắng tạo ra sản phẩm giống hệt sữa mẹ, mà chỉ tìm cách tái tạo một phần. Tuy nhiên, những thành phần này vẫn sẽ có hoạt tính sinh học cao hơn, dễ hấp thụ hơn với đường ruột của trẻ sơ sinh so với sữa bò. Hiện có ba công ty đang đi tìm "chén thánh" này: Helaina và BioMilQ - cùng của Mỹ, và Wilk ở Israel.

"Nếu thành công (3 công ty này) có thể thay đổi cách chúng ta cho em bé ăn trong tương lai" - người dẫn chương trình podcast The Future of Everything của báo The Wall Street Journal nói trong tập phát sóng ngày 8-12.

Helaina được thành lập năm 2019, chọn hướng nghiên cứu từ lactoferrin - một loại protein có nhiều trong sữa mẹ, đặc biệt là sữa non, giúp tăng cường miễn dịch, chống lại nhiễm trùng, tăng hấp thu sắt và bảo vệ hệ tiêu hóa của trẻ. Điểm khác biệt là họ đã tạo ra dạng protein có hoạt tính sinh học dành cho con người, bằng cách sử dụng nấm men biến đổi gene, để tạo ra men chính xác nhằm tạo lactoferrin.

Helaina hy vọng loại protein này và lượng đường nhỏ gắn vào nó sẽ hỗ trợ hệ thống miễn dịch bằng cách nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi trong ruột của trẻ. Hiện nay, lactoferrin của hãng được đưa vào kẹo dẻo, sữa hạnh nhân, nước cốt dừa để dùng cho người lớn, nhằm đánh giá tác dụng đối với hệ miễn dịch ở người trưởng thành khỏe mạnh, trước khi đánh giá với trẻ sơ sinh.

BioMilQ thành lập vào năm 2020, họ xây dựng một ngân hàng tế bào vú đông lạnh lấy từ các mẫu sữa được hiến tặng. Khi sử dụng, họ làm tan tế bào, cho nhân lên và đưa vào lò phản ứng sinh học và môi trường 3D để phát triển. 

Sau đó, chúng tạo thành các biểu mô rồi gắn kết với nhau trong các ống dài và mảnh gần giống như ống hút. Sữa sẽ được các tế bào tiết ra và đổ vào các ống hút này. Toàn bộ quá trình mất khoảng 30 ngày. Hạn chế là trong sữa không có kháng thể và không cung cấp được loại vi khuẩn có lợi cho đường ruột.

Wilk được thành lập năm 2018, phát triển bằng việc lấy tế bào từ mô tuyến vú của phụ nữ và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. 

Wilk ưu tiên tái tạo chất béo trong sữa mẹ vì "đây là thứ không có được bằng bất kỳ cách nào khác và chất béo này rất quan trọng đối với sự phát triển của não bộ cũng như hệ tiêu hóa của trẻ sơ sinh" - tiến sĩ Zohar Barbash, giám đốc công nghệ của Wilk, nói với trang tin chuyên về sáng tạo công nghệ NoCamels của Israel. 

Mặt khác, họ cũng có thể điều chỉnh lượng chất béo hoặc loại bỏ lactose - thủ phạm gây rối loạn tiêu hóa ở những trẻ bị dị ứng sữa bò.

Khó khăn bủa vây

Thách thức mà ba công ty phải đối mặt là cần đáp ứng được các yêu cầu nghiêm ngặt do Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm (FDA) đặt ra, bởi hiện nay chưa có quy định riêng cho các sản phẩm mới này.

Trên The New Yorker, Becki Holmes, người sáng lập Foodwit, một công ty tư vấn về các quy định và an toàn thực phẩm, giải thích rằng các sản phẩm cung cấp dinh dưỡng cho trẻ sơ sinh phải vượt qua nhiều rào cản hơn các loại thực phẩm khác. Một sản phẩm mới phải trải qua những thử nghiệm lâm sàng cơ bản, với sự tham gia của hàng trăm trẻ em.

Mặt khác, các công ty phải đối mặt với sự thiếu quan tâm và thiếu vốn. Michelle Egger, đồng sáng lập BioMilQ, nói với Forbes: "Dinh dưỡng cho trẻ sơ sinh không thực sự được các doanh nhân và nhà đầu tư truyền thống quan tâm vì trong nhiều thập kỷ qua, nó bị coi là vấn đề của phụ nữ".

"Những nhà sản xuất mới hầu như không được khuyến khích tham gia hoặc phá vỡ công thức lớn. Bạn hãy nhìn vào những gì BioMilQ đang cố gắng thực hiện, đó là một công việc đổi mới hướng tới công nghệ sinh học, sử dụng nhiều vốn, đầu tư lớn mà có thể còn phải mất nhiều năm nữa" - Holmes cho biết.

Nhưng cả ba công ty này đều có kế hoạch lạc quan cho tương lai.

Helaina cho biết sẽ tiếp tục các nghiên cứu trên nhiều đối tượng như các nhóm dân cư khác nhau, trẻ em, trẻ sơ sinh, vận động viên lớn tuổi, phụ nữ để đánh giá hiệu quả sản phẩm và việc này cần thời gian để tiếp tục.

BioMilQ đã huy động được khoảng 25 triệu USD cho đến nay, trong đó có 3,5 triệu USD từ một công ty đầu tư do Bill Gates thành lập. Công ty này đang phát triển các quy trình để kiểm tra sữa nuôi cấy tế bào trên nhiều đối tượng - từ mô hình phòng lab đến động vật, người lớn khỏe mạnh trước khi đến trẻ em. Dự tính công ty sẽ đưa sản phẩm sữa thương mại ra thị trường vào năm 2030.

Wilk hiện đã nhận được sự đầu tư quan trọng từ Coca-Cola Israel và hãng sữa khổng lồ Danone của Pháp, bắt đầu một vòng gây quỹ mới. Wilk đang nghiên cứu cả tế bào lấy từ phụ nữ và bò và đều tạo ra kết quả mong muốn. Ngoài ra, họ đã thành công khi tạo ra sữa chua nuôi cấy tế bào đầu tiên trên thế giới.

Ngoài rào cản công nghệ và pháp lý, giả sử sản phẩm cuối cùng có thể thương mại hóa, giá cả sẽ lại là một vấn đề nữa. Một số sản phẩm sữa (không phải sữa mẹ nhân tạo) đã có lactoferrin trong thành phần, nhưng giá của chúng vô cùng đắt đỏ, khoảng 2 USD/30gr.

Mặc dù kết quả thành công ban đầu còn khiêm tốn, các start-up và nhà khoa học theo đuổi giấc mơ sữa mẹ nhân tạo chắc chắn sẽ tiếp tục dày công nghiên cứu và phát triển. 

Bởi lợi ích mà sữa mẹ mang lại cho trẻ sơ sinh là điều không thể bị "đánh tráo" bởi các chiến thuật tiếp thị mang tính kinh tế và chính trị.