Evaluation of a Novel Recombinant Human Protein Formula Compared to Donor Human Milk and Standard Formula in Neonatal Piglets

Le lait maternel est largement considéré comme l'aliment idéal pour les nourrissons, offrant un mélange complexe de nutriments et de facteurs protecteurs qui aident les bébés à grandir et à lutter contre les maladies. Pour les six premiers mois de vie, les experts en santé le recommandent comme régime principal. Cependant, toutes les mères ne peuvent pas allaiter, et pour celles qui ne le peuvent pas, le lait infantile est l'alternative nécessaire. La plupart des préparations pour nourrissons sont aujourd'hui fabriquées à partir de lait de vache ou d'ingrédients d'origine végétale. Bien que ces produits fournissent les éléments de base nécessaires à la croissance, ils manquent souvent des fonctions biologiques spécifiques présentes dans le lait humain, telles que les protéines qui défendent activement contre l'infection ou facilitent la digestion. Alors que les allergies alimentaires deviennent de plus en en plus fréquentes chez les jeunes enfants, il existe un besoin croissant de préparations qui soient non seulement nutritives, mais aussi douces pour le système immunitaire et plus proches de la composition que le corps d'une mère produit naturellement.

Pour combler cette lacune, des chercheurs ont développé un nouveau type de préparation pour nourrissons conçu pour imiter plus étroitement les propriétés uniques du lait maternel que les options actuelles. Cette formule expérimentale, connue sous le nom de H1, remplace les protéines animales par des protéines humaines créées en laboratoire. Ces protéines, incluant l'albumine, la lactoferrine et le lysozyme, sont identiques à celles trouvées dans le lait humain, mais sont produites grâce à la technologie recombinante, ce qui signifie qu'elles sont cultivées dans des cellules plutôt qu'extraites d'animaux. L'objectif était de créer un produit hypoallergénique capable de soutenir le développement d'un bébé aussi bien que le lait humain ou une préparation standard, sans déclencher de réactions allergiques. Pour tester si cette nouvelle approche fonctionne de manière sûre et efficace, les scientifiques se sont tournés vers un modèle qui reflète étroitement la physiologie du nourrisson humain : le porcelet nouveau-né.

Dans cette étude, les chercheurs ont élevé dix-huit porcelets nouveau-nés dans un environnement contrôlé, nés par césarienne pour garantir qu'ils soient tous au même stade de développement. Immédiatement après la naissance, les porcelets ont été équipés de tubes pour permettre une alimentation et une surveillance précises. L'équipe a divisé les porcelets en trois groupes. Un groupe a reçu du lait humain de donneuse, qui servait de référence (« gold standard ») pour la comparaison. Un deuxième groupe a reçu une préparation pour nourrissons commerciale standard faite à base de lait de vache. Le troisième groupe a reçu la nouvelle formule expérimentale, H1. Sur une période de dix jours, les porcelets ont été nourris avec ces régimes, et les chercheurs ont suivi attentivement leur croissance, leur chimie sanguine et la santé de leurs organes internes. À la fin de l'étude, les porcelets ont été euthanasiés de manière humaine afin que les scientifiques puissent examiner leurs tissus en détail, en cherchant des signes d'inflammation, de développement des organes et la capacité de leur corps à absorber les nutriments.

Les résultats ont montré que la nouvelle formule a performé de manière remarquable. Les porcelets nourris avec la formule H1 ont grandi au même rythme que ceux nourris avec le lait humain ou la préparation standard, prenant du poids comme prévu. Cela indiquait que la nouvelle formule fournissait suffisamment d'énergie et de nutriments pour soutenir un développement sain. Lorsque les scientifiques ont examiné les organes internes, ils ont constaté que les foies et les estomacs du groupe H1 étaient légèrement plus petits par rapport à la taille de leur corps comparativement aux autres groupes. Il ne s'agissait pas d'un signe de mauvaise santé ; cela suggérait plutôt que la formule H1 pourrait être plus facile à traiter par l'estomac ou nécessiter moins de travail métabolique de la part du foie pour la digestion. La paroi de l'intestin grêle, une barrière critique contre l'infection, paraissait saine et normale dans les trois groupes, sans signe de dommage ou d'inflammation excessive.

Au-delà de la croissance physique, l'étude a examiné la façon dont les systèmes immunitaires des porcelets réagissaient aux différents aliments. Les chercheurs ont mesuré divers marqueurs dans le sang et les tissus indiquant l'inflammation ou l'activité immunitaire. Ils ont constaté qu'il n'y avait pas de différences significatives dans la réponse immunitaire globale entre les groupes, suggérant que la nouvelle formule n'a causé aucun stress nocif ou réaction allergique. En fait, les porcelets nourris avec la préparation standard au lait de vache présentaient des niveaux légèrement plus élevés de certains globules blancs par rapport aux données historiques, laissant entendre que la nouvelle formule à base d'éléments humains pourrait être plus douce pour le système immunitaire. Les porcelets nourris avec H1 présentaient également des niveaux plus élevés de certains acides aminés, les briques de construction des protéines, circulant dans leur sang, indiquant que leurs corps absorbaient et utilisaient les nutriments efficacement.

Pour s'assurer que les nouvelles protéines de la formule fonctionnaient réellement comme prévu, les chercheurs les ont testées en laboratoire. Ils ont mesuré l'activité des protéines humaines recombinantes pour voir si elles pouvaient accomplir les mêmes tâches biologiques que les protéines humaines naturelles. Bien que les versions fabriquées en laboratoire soient parfois légèrement moins actives que leurs homologues naturelles, elles étaient pleinement fonctionnelles. Par exemple, le lysozyme recombinant, qui aide à décomposer les parois cellulaires bactériennes, conservait environ les deux tiers de l'activité du lysozyme humain naturel. La lactoferrine recombinante, qui se lie au fer pour affamer les bactéries nocives, présentait de fortes capacités de liaison, surpassant même certaines protéines bovines naturelles. Ces tests ont confirmé que les protéines présentes dans la nouvelle formule n'étaient pas seulement présentes, mais étaient actives et capables de fournir les bénéfices protecteurs associés au lait maternel.

L'étude conclut que cette nouvelle préparation à base de protéines humaines est une alternative sûre et efficace pour la nutrition néonatale. Elle soutient la croissance et le développement des organes aussi bien que le lait humain et la préparation standard, tout en offrant l'avantage potentiel d'être hypoallergénique. Les résultats suggèrent que l'utilisation de protéines identiques à l'humain créées en laboratoire est une voie viable pour la nutrition infantile, pouvant potentiellement combler l'écart entre ce dont les bébés ont besoin et ce que les préparations actuelles peuvent offrir. Bien qu'il s'agisse d'une étude à court terme sur des porcelets, les résultats constituent une base solide pour des recherches supplémentaires sur la manière dont ces préparations avancées pourraient bénéficier aux nourrissons humains à long terme.