Nov inovativen pristop k zdravljenju pleničnega izpuščaja z uporabo plenic z vgrajenimi probiotičnimi bakterijami

Na podlagi najnovejših spoznanj v povezavi s človeškim mikrobiomom, predstavljamo prebojno inovacijo s področja zdravljenja in preprečevanja pleničnega izpuščaja, ki temelji na kombinaciji novih, naravnih, biokompatibilnih ter biorazgradljivih nosilnih materialov in bodisi celotnega mikrobioma ali izbranih probiotičnih (komenzalnih) bakterij, izoliranih iz zdrave kože dojenčkov, ki bodo modulirale prilagojeni imunski odziv in stimulirale razvoj normalne zdrave mikrobne flore, ki je ključna tudi za razvoj pridobljene imunosti. Razvili bomo laboratorijske modelne obloge, s katerimi bomo simulirali končni izdelek – plenico, in na teh preverjali tako različne sestave nosilnih materialov, kot tudi različne bakterijske seve, pridobljene in analizirane v okviru epidemiološke študije na ritkah dojenčkov z in brez pogoste pojavnosti pleničnega izpuščaja, s čemer bomo zagotovili maksimalno učinkovitost pri odpravljanju in preprečevanju pleničnega izpuščaja, ob maksimalni varnosti za dojenčkovo ritko. Med nosilnimi materiali se bomo osredotočili predvsem na naravne polisaharide, ki jih bomo ustrezno modificirali za zagotavljanje super-vpojnosti ter primernega pripenjanja bakterij. Na osnovi dognanj bomo izdelali prototipno plenico z vgrajenimi probiotičnimi bakterijami in izvedli vse potrebne predklinične teste, ki bodo služili kot osnova za vrednotenje funkcionalnosti v nadaljnjih kliničnih študijah.

Predlagani projekt je v mnogih pogledih edinstven, združuje namreč dve le redko povezani znanstveni področji, in sicer javno zdravje in tekstilno kemijo, hkrati pa je tudi izredno inovativen, saj z nadgrajevanjem obstoječega znanja na obeh področjih, išče sodobne rešitve za še vedno pereči javno zdravstveni problem, in sicer plenični izpuščaj. Predlagane rešitve presegajo trenutno stanje tehnike v mnogih pogledih, vezano na javno zdravje (plenični izpuščaj je zelo pogost pri dojenčkih), razvoj novih pristopov za zdravljenje pleničnega izpuščaja (z uporabo probiotičnih bakterij), uporabo najsodobnejših razpoložljivih tehnologij v tekstilni kemiji (mdr. elektropredenje in 3D tiskanje) in vse to s poudarkom obravnavati pereč znanstveni, klinični in industrijski problem.   V okviru epidemiološke študije bomo zagotovili natančen vpogled v mikrobiom kože v anogenitalni regiji zdravih dojenčkov in pri dojenčkih s pleničnim izpuščajem. V ta namen bomo uporabili najnovejše metode molekularne mikrobiologije, s katerimi bomo ne samo določili, temveč tudi razumeli sestavo. Ob upoštevanju te osnove in upoštevaje stanje tehnike v zvezi s sestavo plenic, bomo oblikovali nove modelne plenice na osnovi naravnih polimerov z uporabo najbolj naprednih trenutno razpoložljivih tehnik. Pomemben del naše študije bo namenjen razumevanju interakcij med vsemi sestavnimi deli modelnih plenic, bakterijami in kožnimi celicami, in to v simuliranem fiziološkem okolju. Vse omenjeno predstavlja edinstven pristop reševanja še vedno perečega zdravstvenega problema, in to z uporabo najsodobnejših tehnik za karakterizacijo in najnovejšimi metodološkimi pristopi. Znanstvena skupnost bo od takega pristopa imela veliko korist, saj bo ustvarjeno znanje utiralo pot tudi za mnoge druge podobne študije v povezavi s pleničnim izpuščajem ali probiotičnim zdravljenjem.   Novo znanje se bo preneslo na dodiplomske, magistrske in doktorske študente ter postdoktorske raziskovalce. Nekateri od posebnih ukrepov, ki se bodo izvedli za komunikacijo in širjenje informacij so: i) udeležba na konferencah in znanstvenih srečanjih na nacionalni, bilateralni in mednarodni ravni v zvezi s cilji projekta, vključno s pozitivnim pristopom k deljenju rezultatov zainteresiranim industrijskim partnerjem, delujočim na podobnih področjih (medicina, kemija, farmacija in industrija higienskih izdelkov), s katerimi bi lahko skupaj prijavili projekt na razpisa Obzorja 2020 (in druge); ii) objavljanje znanstvenih člankov v visoko uvrščenih revijah z obsežnim številom bralcev, pa tudi v revijah, povezanih z industrijo, ki bodo posredno ali posledično sodelovale na tem projektu; iii) organiziranje delavnic za širjenje nastale tehnologije s strani sodelujočih R&D centrov (raziskovalnih in razvojnih centrov) in v sodelovanju s poslovnimi združenji industrijskih sektorjev, povezanih s projektom; iv) znanstveno mreženje za vzpostavitev široke znanstvene in poslovne mreže na področjih, povezanih z vsebino projekta.

The proposed project is in many ways unique, namely it combines two rarely intertwined scientific fields, the public health and textile chemistry, as well as innovative by building on and upgrading the existing knowledge in both fields to find novel solutions for a persistent public health problem, namely the diaper rash. The proposed solutions go beyond state-of-the-art in many ways, from the perspective of public health related issues (diaper rash is a very common issue), development of novel treatments for the diaper rash (through use of probiotic bacteria), using the most advanced available techniques in textile chemistry (e.g. electrospinning and 3D printing) and all this with the focus to address a pressing scientific, clinical and industrial problem.   Initially, we will provide insight into the local anogenital microbiome composition of healthy infants and infants with diapers rash. We will use the latest methods in molecular microbiology to not only define, but also to understand this composition. Based on this knowledge and considering the state-of-the-art in regard of the present diaper composition, we will design novel, natural polymer based model diapers using the most advanced available techniques. An important part of our studies will be dedicated to the understanding of interactions between all diaper components, bacteria and skin cells and all this in a simulated physiological environment. All mentioned presents an unique approach of tackling a persisting health related problem and through use of the most modern characterization techniques and methodological approaches, the scientific community will greatly benefit from such an approach and the generated knowledge, paving the way for many other similar studies still to come.   New knowledge will be directly transferred to bachelor, master and PhD students as well as to postdoctoral researchers. Some of the specific actions to be undertaken for the communication and dissemination are listed: i) participation at conferences and scientific meetings on the national, bilateral and international level related to the objectives of the present project, including a positive inclination towards disseminating the results to interested industrial partners, working in similar fields (medicine, chemistry, pharmacy and steel engineering), with whom we could jointly apply for future Horizon 2020 project (and others); ii) publication of scientific articles in highly ranked journals with a broad readership, as well as industrial related journals within the sectors that will be indirectly or consequently involved in the present project; iii) organizing workshops for the dissemination of the resulting technology with the participation of R&D centres from the business associations of the industrial sectors related to the project; iv) scientific networking in order to establish a broad scientific and business network in fields related to the project content.