Metaboliti, ki nastajajo pri ljudeh, živalih in rastlinah med nastajanjem in razgradnjo molekul, so biomarkerji biokemičnih poti, procesov zdravja in bolezni ter učinkovitosti posegov. Metabolomika se nanaša na obsežno preučevanje vseh metabolitov, ki nastajajo in krožijo v živem organizmu od posamezne celice do organizma.. Cilj projekta Foodomics, ki ga financira EU, je vzpostaviti vrhunski raziskovalni center na področju metabolomike v hrani in prehrani na Univerzi v Ljubljani. Foodomics, ki se osredotoča na razvoj novih analitičnih metod in zagotavljanje merilnih storitev, povezanih z metabolomiko, bo okrepil inovacijske zmogljivosti Slovenije in pospešil ustanavljanje novih podjetij.

Vizija ERA Chair FOODOMICS je vzpostaviti raziskovalni center na Univerzi v Ljubljani (UL) na področju metabolomike v hrani in prehrani. Projekt se bo izvajal v okviru akcije ERA Chair, da bi hkrati uresničili raziskovalni potencial UL ter ustvarili dinamično in trajnostno najsodobnejše raziskovalno okolje. S podporo mreže obstoječih mednarodnih/regionalnih/nacionalnih partnerjev, malih in srednje velikih podjetij ter zainteresiranih strani, bodo rezultati raziskav obrodili sadove, hkrati pa bodo ustvarili odskočno desko za UL, da se od delnih, majhnih in razdrobljenih raziskav premakne k večjim projektom, ki temeljijo na inovacijah in ki lahko zagotovijo rešitve za potrebe družbe. Cilj projekta FOODOMICS je spodbujati znanstveni napredek z razvojem novih analitičnih metod in zagotavljanjem merilnih storitev, ki se uporabljajo za rastline, živali in ljudi.

Dejavnosti bodo vključevale tako profiliranje (analize vseh merljivih analitov za ugotavljanje razlik) kot ciljne analize (količinska opredelitev izbrane skupine analitov). FOODOMICS obsega štiri delovne sklope, ki so potrebni za potrebno krepitev zmogljivosti. Vsak od teh delovnih sklopov obravnava poseben element, ki je potreben za vzpostavitev vrhunskega centra odličnosti za metabolomiko hrane in prehrane na UL. Delovna sklopa 1 in 2 sta namenjena trem pomembnim temam: (i) upravljanje in usklajevanje; (ii) ustanovitev in (iii) vprašanja trajnosti. Delovni sklop 3 je namenjen spodbujanju raziskav in izobraževanja. Delovni sklop 4 se osredotoča na prenos znanja in tehnologij. Delovni skupini 5 in 6 bosta izvajali celovite dejavnosti razširjanja, komuniciranja in uporabe. Pomemben rezultat tega projekta je, da se bodo razlike v raziskovalni in inovacijski uspešnosti med Slovenijo in inovacijsko vodilnimi državami v EU bistveno zmanjšale. Daljnosežni učinek projekta FOODOMICS bo oblikovanje vrhunskega delovnega okolja in centra odličnosti ter inovativnih zagonskih podjetij, ki bodo okrepila slovensko in evropsko gospodarstvo.

Univerza v Ljubljani (UL) ima dobre rezultate na področju raziskav, saj je več raziskovalcev uvrščenih med 2 % najboljših na svetu na področju živilskih in prehranskih ved (po podatkih podatkovne baze Standford University), njihovi h-indeksi pa presegajo 20. Kljub temu pa je zaradi omejene mednarodne prepoznavnosti univerza zamudila pomembne priložnosti za sodelovanje pri vrhunskih raziskavah in inovacijah na hitro rastočem področju metabolomike v hrani in zdravju.

Prav zato je ključno vodilo ustanovitev raziskovalnega centra odličnosti na področju metabolomike, ki ga bo vodil mednarodno uveljavljen vodja ERA, da bi povečali naš ugled ter prispevali k najsodobnejšim raziskavam in tehnološkim inovacijam, jih pospeševali in omogočiti njihovo učinkovito izkoriščanje ter hkrati vplivali na širše družbene cilje in cilje EU na tem področju (npr. cilj 3 trajnostnega razvoja: dobro zdravje in blaginja).

Multiomika Napredne tehnologije in znanstvena odkritja na teh področjih bodo skupaj z vse večjo ozaveščenostjo javnosti in povpraševanjem po trajnostni, visokokakovostni, hranljivi in prilagojeni prehrani ustvarili veliko priložnost in korist za vse zainteresirane strani.

ERA Chair FOODOMICS bo namenjena posredovanju napredka v znanosti z razvojem novih analitičnih metod in zagotavljanjem merilnih storitev, ki se uporabljajo za rastline, živali in ljudi, vključno z ustreznimi celičnimi modeli. Katedra ERA bo ustvarila nove celostne metode za izboljšanje znanja na molekularni ravni o prehransko in senzorično pomembnih spojinah. Kot nov center odličnosti bo razširila domet metabolomike na študije prehranskih posegov, sledenje poti naravnih bioaktivnih spojin v človeškem telesu, raziskovanje človekovega in mikrobnega sometabolizma ter odkrivanje biomarkerjev in potrjevanje biomarkerjev. Končni cilj takšnih informacij je izboljšati razumevanje vpliva prehrane na zdravje ljudi, zlasti na debelost in sladkorno bolezen. Razumevanje medindividualne variabilnosti presnove, ki vodi do različnih metabotipov (nujen korak k prenosu v personalizirano prehrano), in proizvodnjo živil z višjo dodano vrednostjo z uporabo novih predelovalnih tehnologij za izboljšanje razpoložljivosti hrane.

ERA Chair si bo prizadevala za strukturno povezovanje in vzpostavitev infrastrukture za ustvarjanje kritične mase najsodobnejših zbirk podatkov, primernih za uporabo v multiomskih poskusih, pri čemer si bo prizadevala za interdisciplinarnost in sprejemala načela odprte znanosti. Optimalno kroženje, dostop in prenos znanstvenega znanja bodo podprti z digitalnimi orodji ERA, ki spodbujajo odprto znanost in zagotavljajo, da znanje doseže državljane, civilno družbo in končne uporabnike.

Glavni ukrepi kateda ali Centra za metabolomike bodo vnašanje novih kompetenc in znanja z vrhunskih področij, kot so napredne visokoločljivostne tehnike za kemijsko profiliranje živil in produktov presnove, z uporabo nosilke ERA Chair, dr. Urške Vrhovšek, ki je mednarodno priznana in ugledna strokovnjakinja na tem področju. S povezovanjem številnih področij in kompetenc UL, povezovanjem nacionalnih in mednarodnih raziskovalnih dejavnosti ter posodabljanjem ravni nacionalnih raziskovalno-razvojnih storitev bo ta projekt pomenil pomembno priložnost tudi za nosilko ERA Chair.

Da bi dosegli vse glavne cilje projekta FOODOMICS, bodo koncept, struktura in organizacija projekta uresničeni s štirimi delovnimi sklopi (), ki jih bodo vodili uveljavljeni raziskovalci na področju metabolomike, in pod vodstvom prof. dr. Urške Vrhovšek kot nosilke katedre ERA lahko prispevali k napredku na tem področju. Delovna sklopa WP1 in WP2 sta namenjena trem pomembnim vprašanjem: (i) upravljanju in usklajevanju, (ii) ustanovitvi in (iii) trajnostnim dejavnostim. WP3 je namenjen rasti raziskovalnih zmogljivosti in izobraževanju, WP4 je namenjen prenosu znanja in tehnologij, WP5 in WP6 pa dejavnostim razširjanja, komuniciranja in uporabe.

Analitična platforma: Z analitično platformo v FOODOMICS bo ERA Chair povezala vso infrastrukturo/opremo, ki je na voljo na UL na različnih fakultetah in podpornih institucijah, da bi služila ciljem raziskav in inovacij ter izobraževanju in prenosu znanja FOODOMICS s skupnim raziskovalnim sodelovanjem (z novimi projekti, doktorskimi študenti, raziskovalci po doktoratu, magistrskimi študenti).

Inovacije: V okviru projekta FOODOMICS bo prenos znanja v raziskovalne mreže in industrijo spodbujal vodilni strokovnjak med člani svetovalnega odbora projekta, da bi podprl izkoriščanje in ponudil največjo paleto inovacijskih strategij, s katerimi bodo udeleženci lahko okrepili svoje obstoječe izkušnje.

Namen projekta katedre ERA je doseči trajnostno delovanje katedre ERA FOODOMICS po zaključku projekta. ERA Chair FOODOMICS bo neodvisen, vodilni raziskovalni in izobraževalni center na področju metabolomike (center odličnosti) na področju živil in prehrane na UL.

Da bi zagotovili optimalno kroženje informacij in prenos znanja, bodo vse znanstvene publikacije dostopne z odprtim dostopom v repozitorijih in na spletni strani objavljenih člankov na spletni strani katedre ERA.

FOODOMICS bo ustvaril inter- in multidisciplinarno raziskovalno okolje. Model FOODOMICS ponuja vznemirljiv raziskovalni potencial, ki bo skupaj s prizadevanji ekipe katedre ERA za ustvarjanje odprtega in dinamičnega učnega okolja omogočil, da bo UL predstavljala vznemirljivo raziskovalno in študijsko ponudbo. ERA Chair verjame tudi v prost pretok raziskovalcev in dostop do znanja. To vključuje tudi zagotavljanje odprtega dostopa do publikacij iz projekta. Prav tako bodo z izjemo zaključnega simpozija vse druge delavnice, poletne šole in javni dogodki FOODOMICS brezplačni in odprti za znanstveno skupnost, zainteresirane strani in državljane. Ponudba konkurenčnega, mednarodnega okolja bo namenjena povečanju konkurenčnosti mladih slovenskih raziskovalcev in središče za aktivno izmenjavo in sodelovanje z mednarodno priznanimi znanstveniki.

Sodelovanje s podjetji: Univerza v Ljubljani je že trdno povezana s slovensko in tudi evropsko živilsko industrijo. Eden od uspešnih mehanizmov je program pametne specializacije, v okviru katerega UL sodeluje kot raziskovalno-razvojni partner v programu Hrana za prihodnost.

Novi izdelki in storitve: Zamisli, ki bodo nastale v okviru katedre ERA, se bodo prenesle na zainteresirane strani in industrijo, kar ponuja številne priložnosti za razvoj tehnologij, naprav za instrumentalne izboljšave in izdelkov (Rezultat 4.4).

Znanstveni rezultati bodo prosto dostopni, medtem ko drugi rezultati, ki jih bo mogoče patentirati (rezultati D3.3). (npr. nove bioaktivne spojine v rastlinah, ki bi jih lahko uporabili v krmi in hrani, razvoj novih analitičnih metod, napredne tehnologije predelave, nova funkcionalna živila, prehranska dopolnila, novi biosenzorji, podatkovna platforma za zainteresirane strani iz raziskav in industrije) bodo imeli tržno vrednost.

Podobno lahko novi diagnostični označevalci vodijo do inovacij na področju napovedne preventivne personalizirane medicine. Inovacije, diagnostika tumorjev in označevalci napovedi predstavljajo velik tržni potencial – svetovni trg diagnostike, kot testi in vitro, je ocenjen na 40-45 milijard USD.

ERA Chair FOODOMICS bo sodelovala z ISO-FOOD ERA Chair na Institutu Jožef Stefan in bo imela aktivno vlogo pri doseganju njenih dolgoročnih ciljev in trajnosti.

ERA Chair FOODOMICS predstavlja korak naprej na področju kakovosti in varnosti hrane z uvajanjem novih in najsodobnejših metodologij, ki temeljijo na metabolomiki. Zlasti ISO-FOOD je vzpostavil obsežno zbirko podatkov in metodologijo za določanje izvora živil z izotopsko analizo, z uvedbo možnosti metabolomskega profiliranja pa bi lahko dodatno izpopolnili več vzorcev ali določili vzorce, ki se izkažejo za težje/neprimerne za izotopske študije.

Napredno znanje, pridobljeno v okviru partnerstva ERA Chair FOODOMICS, bo zato dopolnilo dejavnosti ISO-FOOD s krepitvijo njegove infrastrukturne vloge, tudi zato, ker je načrtovana virtualna centralizirana koordinacijska platforma ISO-FOOD, ki bo podpirala zagotavljanje kompleksnosti različnih dejavnosti razširjanja informacij. Vzajemne koristi prinaša tudi izmenjava praks odprte znanosti, upravljanja podatkov in obdelave velikih količin podatkov. (ii) Predsednik ERA xxxx, ki je že vzpostavljena na Univerzi v Ljubljani, je projekt z izrazito interdisciplinarnim značajem, v okviru katerega bodo sodelovali kolegi iz več skupin, ki se že ukvarjajo z metabolomiko.

ERA Chair bo podpirala razvoj globalno konkurenčnih storitev pomoči z omogočanjem hitrega prenosa novih odkritij na področju preprečevanja prehranskih bolezni v terapevtske rešitve. V okviru FOODOMICS bodo združena nacionalna in mednarodna strokovna znanja, ki bodo povezovale različne znanstvene in strokovne kompetence. S tem bo ustvarjena tudi dragocena javna baza znanja, ki bo nudila strokovni vpogled, potreben za oblikovanje in izvajanje učinkovitih institucionalnih strategij in javnih razvojnih akcijskih načrtov.

Globlje razumevanje metabolomike v prehrani ljudi in identifikacija označevalcev tveganja lahko bistveno pripomore k izboljšanju stanja okolja in ekosistemov. To znanje bo podprlo razvoj bolj ciljno usmerjenih in učinkovitih strategij in ukrepov na področju javnega zdravja – na nacionalni ravni (npr. ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano; ministrstvo za okolje in prostor) in na ravni EU. Prispevalo bo tudi k oblikovanju izboljšanih orodij za spremljanje in opozarjanje na nevarnost okolja ter k učinkovitejši rabi virov, kot je ponovna uporaba vode.