Το μητρικό γάλα αποτελεί την ιδανική τροφή για το τελειόμηνο και πρόωρο νεογνό και έχει αναμφισβήτητα άμεσα και απώτερα οφέλη. Μεταξύ άλλων, προστατεύει από λοιμώξεις, ελαττώνει τον κίνδυνο νεκρωτικής εντεροκολίτιδας και αμφιβληστροειδοπάθειας των προώρων, βελτιώνει τη νευροαναπτυξιακή έκβαση και μειώνει τον κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας και μεταβολικού συνδρόμου αργότερα στη ζωή. Στην παρούσα μελέτη θα γίνουν μελέτες λειτουργικής γονιδιωματικής, συγκριτικής γονιδιωματικής, τρανσκριπτομικής, αλληλούχισης, πρωτεομικής και μεταβολομικής για το μητρικό γάλα. Το MilkSafe θα συμπεριλάβει έναν διεξοδικό και αμερόληπτο έλεγχο των γονιδιωμάτων, αναπτύσσοντας νέα εργαλεία βιοπληροφορικής για να προσδιορίσουμε για πρώτη φορά, τα μακρά μη κωδικοποιημένα RNAs και τις πρωτεΐνες στα εξωσώματα του μητρικού γάλακτος.

Σημαντικά ΙncRNAs και πρωτεϊνικά μόρια θα επικυρωθούν ως υποψήφιοι βιοδείκτες σε εξωσώματα μίας μεγαλύτερης ομάδας δειγμάτων μητρικού γάλακτος και αίματος / ορού. Τα επικυρωμένα ncRNAs / πρωτεΐνες θα αναλυθούν σε εξωσώματα του μητρικού γάλακτος, του βόειου γάλακτος και των βρεφικών παρασκευασμάτων για να εξερευνηθούν νέοι τρόποι βελτίωσης της σύνθεσης του γάλακτος. Η έκφραση αυτών των δεικτών θα συγκριθεί με εξωσώματα από το μητρικό γάλα και 3 γάλατα ζωικής προέλευσης, προκειμένου να αναφερθούν νέοι τρόποι βελτίωσης της σύνθεσης του εμπορικού γάλακτος. Η έκφραση των ncRNAs, σε αντίθεση με αυτή των mRNAs, είναι ένας άμεσος δείκτης της λειτουργικής παρουσίας τους. Τα παραπάνω αποτελέσματα και η πολυδιάστατη αυτή πληροφορία θα συντονιστεί κάτω από τα πλαίσια μιας ολιστικής προσέγγισης βιολογίας συστημάτων και βιοπληροφορικής ανάλυσης. Η πληροφορία που θα δημιουργηθεί στα πλαίσια αυτής της μελέτης θα αναλυθεί με τεχνικές και αλγόριθμους εξόρυξης και συνδυασμού δεδομένων. Έχοντας μοριακά προσδιορίσει το μητρικό γάλα (breast milk molecular fingerprinting), στο επόμενο στάδιο θα γίνει προσπάθεια να εξανθρωπιστεί το εμπορικό παρασκεύασμα. Τα οφέλη του μητρικού γάλατος αποδίδονται στα διάφορα συστατικά του στα οποία περιλαμβάνονται, μεταξύ άλλων, θρεπτικά συστατικά, ορμόνες, αυξητικοί παράγοντες, κύτταρα ανοσοποιητικού, αντισώματα, κυτταροκίνες, αντιμικροβιακά πεπτίδια, αλλά και εξωκυττάρια κυστίδια (extracellular vesicles).

Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ - ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: Τ2ΕΔΚ-02222)

The aim is to apply sophisticated omics technologies to molecularly map the composition of breast milk, and to use it to enhance its commercial formulas. Molecularly this will be achieved in the commercial product either by enriching or depleting it from key molecules that our genetic and biochemical study will reveal to be present in breast milk. Breast milk is the ideal food for the premature and mature babies and has undoubtedly immediate and ultimate benefits. Among other things, it protects against infections, reduces the risk of necrotizing enterocolitis and retinopathy of the premature babies, improves neurodevelopmental outcome and reduces the risk of obesity and metabolic syndrome later in life. In the present study, breast milk will be studied with all the available omics technologies available. More specifically, functional genomics, comparative genomics, transcriptomics, sequencing, proteomics and metabolomics will be performed. The above results and this multidimensional information will be coordinated under the framework of a holistic approach of systems biology and bioinformatic analysis. 

Important IncRNAs and protein molecules will be validated as candidate biomarkers in exosomes of a larger group of breast milk and blood / serum samples. Validated ncRNAs / proteins will be analyzed in exudates of breast milk, bovine, goat and sheep milk to explore new ways to improve milk synthesis. Expression of ncRNAs, unlike mRNAs, is a direct indicator of their functional presence. The information to be generated in this study will be analyzed by mining and data combining techniques and algorithms. After defining breast milk molecular fingerprinting, an attempt will be made to enhance the commercial product. The benefits of breast milk are attributed to its various components, including nutrients, hormones, growth factors, immune cells, antibodies, cytokines, antimicrobial peptides, and extracellular vesicles.

Co‐financed by the European Regional Development Fund of the European Union and Greek national funds through the Operational Program Competitiveness, Entrepreneurship and Innovation, under the call RESEARCH - CREATE - INNOVATE (project code: Τ2EDK-02222)