ETH Zürich: Neue Einblicke in die Milchbildung
Ein Zürcher Forschungsteam hat ein 3D-gedrucktes Modell menschlichen Brustgewebes entwickelt. Die Zellen dafür stammen aus Muttermilch. Damit wollen sie vernachlässigte Bereiche der weiblichen Biologie stärken in den Fokus der Forschung rücken.
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Muttermilch versorgt Neugeborene mit allem, was sie brauchen – und dennoch ist kaum bekannt, wie genau sie in der Brust entsteht. Forschende der ETH Zürich um Professorin Marcy Zenobi-Wong wollen das ändern.
Sie haben ein künstliches Modell von milchbildendem Brustgewebe entwickelt – mithilfe von 3D-Druck und Zellen aus menschlicher Muttermilch. Das gibt die ETH in einer Mitteilung bekannt.
Milchbildung im Labor erforschbar machen
Die Zellen, sogenannte Milchepithelzellen, wurden direkt aus abgegebener Muttermilch isoliert und in eine mit Laserlicht geformte Struktur eingebracht, die echten Milchgängen ähnelt.
Diese sogenannte volumetrische Bioprinting-Methode erlaubt es, innerhalb von Sekunden mikroskopisch kleine Hohlräume zu formen – aus Material, das Bestandteile von Kuh-Eutergewebe enthält und dem menschlichen Gewebe ähnelt.
Erste Milchbestandteile nachgewiesen
In ihrer in «Science Advances» veröffentlichten Studie zeigte das Team, dass die Zellen funktionelles Gewebe bilden und typische Bestandteile von Muttermilch produzieren, darunter β-Casein und Milchfettkügelchen.
Muttermilch produziert das 3D-Modell aber noch keine: «Wir haben erste Bestandteile nachgewiesen, aber Milch besteht aus Hunderten Komponenten, darunter auch komplexe Zuckerarten, Proteine, Fette, Immunzellen und lebende Mikroorganismen», erklärt Zenobi-Wong in der Mitteilung der ETH.
3D-Modell einer milchbildenden Einheit der menschlichen Brust: Links: digitaler Entwurf. Rechts: gedruckte Struktur, hergestellt mit volumetrischem 3D-Druck und sichtbar gemacht mit einem Light-Sheet Mikroskop. Bild: Amelia Hasenauer | ETH Zürich.
Das neue Modell soll vor allem zur Grundlagenforschung beitragen – etwa um Stillprobleme, Medikamentenwirkungen oder die Entstehung von Brustkrebs besser zu verstehen.
Weibliche Biologie im Fokus
Neben den wissenschaftlichen Erkenntnissen sehen die Forschenden ihr Projekt auch als Beitrag zu mehr Sichtbarkeit:
«Es gibt so viele offene Fragen, von Endometriose über Mastitis (Brustentzündung) bis hin zu Fruchtbarkeitsproblemen. Das alles verdient mehr wissenschaftliche Aufmerksamkeit.» Marcy Zenobi-Wong, Erstautorin, ETH Zürich.
Das Modell erlaubt es erstmals, milchbildende Prozesse ohne Tierversuche und invasive Eingriffe im Labor zu untersuchen.
Zur Originalpublikation:
- Hasenauer A, Bevc K, McCabe MC, Chansoria P, Saviola AJ, Hansen KC, Christman KL, Zenobi-Wong M: «Volumetric printed biomimetic scaffolds support in vitro lactation of human milk-derived mammary epithelial cells», in: «Science Advances», Juni 2025.
- doi: 10.1126/sciadv.adu5793
