Verbund

NAMIBIO-App - Nahrungsmittelallergie Biomarker Applikation

Die meisten Allergien beginnen bereits in der Kindheit und führen oft zu weiteren Allergien im Laufe des Lebens. Das erste klinische Auftreten von Allergien ist oft dramatisch und selbst anaphylaktische Schocks sind nicht untypisch. Deswegen ist es wichtig, dass Kinder mit einem gesteigerten Allergierisiko vor einem klinischen Auftreten erkannt werden und die Entstehung von Nahrungsmittelallergien verhindert wird. Allerdings ist bisher wenig über genetische Veranlagungen und nicht genetische (umweltbedingte) Einflüsse bekannt, die die Krankheitsentstehung im jungen Alter beeinflussen.

Ziel des Verbundes NAMIBIO-App ist es, einen Beitrag zum besseren Verständnis von sowohl frühen Ursachen als auch des natürlichen Verlaufs von Nahrungsmittelallergien zu leisten. Die Forschenden arbeiten daran, frühe Vorhersage-Faktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten.

Dazu werden einige der größten und bestbeschriebenen deutschen Geburtskohortenstudien herangezogen, welche umfassende, längsschnittliche Datensätze einschließlich klinischer Daten, demographischer Angaben, Lebensstil und psychosozialer Faktoren liefern. Diese werden mit Ansätzen des maschinellen Lernens verarbeitet, um ein präzises Vorhersagemodell auf Grundlage der Kohortendaten und der aktuellen Beweislage aus der wissenschaftlichen Literatur zu entwickeln und dieses anschließend durch Einbeziehung von epigenetischen Eigenschaften zu verfeinern. Die Ergebnisse werden zusammen mit Informationsmaterial in Gesundheits-Apps für Eltern und medizinisches Fachpersonal bereitgestellt, um die präventive Versorgung zu verbessern. Die App-Entwicklung wird durch Begleitforschung zu elterlichen und ärztlichen Bedürfnissen sowie zur Nutzbarkeit und Akzeptanz der Apps unterstützt. Die Einbindung von Betroffenen ist dabei zentral und wird durch die enge Zusammenarbeit mit der größten deutschen Patientenorganisation auf diesem Gebiet sichergestellt.

Teilprojekte

Koordination, Epidemiologie und Kohorten

Förderkennzeichen: 01EA2108A
Gesamte Fördersumme: 685.072 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Jon Genuneit
Adresse: Universität Leipzig, Medizinische Fakultät, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
Liebigstr. 20 a, Haus 6
04103 Leipzig

Koordination, Epidemiologie und Kohorten

Ziel des Verbundes ist es, frühe Prädiktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten. Dazu werden einige der größten und gut charakterisierten deutschen Geburtskohortenstudien mit umfassenden, multimodalen Längsschnittdaten zu klinischen, demographischen, lebensstilbezogenen und psychosozialen Faktoren herangezogen. Mit Methoden des maschinellen Lernens wird ein Modell entwickelt das mit Hilfe von publizierter Evidenz geprüft wird, um das individuelle Risiko für frühe Nahrungsmittelallergien vorherzusagen. Diese Daten werden mit neu geschaffenen genomweiten epigenetischen Daten kombiniert um ein mechanistisches Verständnis der Rolle pränataler Stressoren zu erhalten. Mit Methoden des maschinellen Lernens werden so epigenetische Biomarker im Nabelschnurblut definiert, um das Vorhersagemodell mit diesen Biomarkern zu verbessern. Diese Ergebnisse werden zusammen mit Informationsmaterial in digitalen Gesundheitsapplikationen für Eltern und für Ärzte bereitgestellt um den Bedürfnissen von Kindern mit hohem Allergie-Risiko zu begegnen und die präventive Versorgung zu verbessern. Die App-Entwicklung wird durch Begleitforschung zu elterlichen und ärztlichen Bedürfnissen und Einstellungen zur digitalen Information bezüglich Nahrungsmittelallergien und zur Nutzbarkeit und Akzeptanz der Apps unterstützt. Der Standort Leipzig koordiniert den Verbund (Teilprojekt TP 5) und befasst sich in TP 1 mit der Harmonisierung und Auswertung von umfassenden Daten zu frühen Prädiktoren und relevanten Phänotypen der Nahrungsmittelallergie aus vier großen Geburtskohortenstudien sowie der Literatursynthese zur Erstellung eines theoriegeleiteten Modells zu Ursachen der Nahrungsmittelallergie.

KUNO Kids Gesundheitsstudie & Nutzerperspektive

Förderkennzeichen: 01EA2108B
Gesamte Fördersumme: 619.603 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Michael Kabesch
Adresse: Universität Regensburg, Universitätsklinikum, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, Abt. für pädiatrische Pneumologie und Allergologie
Steinmetzstr. 1-3
93049 Regensburg

KUNO Kids Gesundheitsstudie & Nutzerperspektive

Ziel des Verbundes ist es, frühe Prädiktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten. Dazu werden einige der größten und gut charakterisierten deutschen Geburtskohortenstudien mit umfassenden, multimodalen Längsschnittdaten zu klinischen, demographischen, lebensstilbezogenen und psychosozialen Faktoren herangezogen. Mit Methoden des maschinellen Lernens wird ein Modell entwickelt das mit Hilfe von publizierter Evidenz geprüft wird, um das individuelle Risiko für frühe Nahrungsmittelallergien vorherzusagen. Diese Daten werden mit neu geschaffenen genomweiten epigenetischen Daten kombiniert um ein mechanistisches Verständnis der Rolle pränataler Stressoren zu erhalten. Mit Methoden des maschinellen Lernens werden so epigenetische Biomarker im Nabelschnurblut definiert, um das Vorhersagemodell mit diesen Biomarkern zu verbessern. Diese Ergebnisse werden zusammen mit Informationsmaterial in digitalen Gesundheitsapplikationen für Eltern und für Ärzte bereitgestellt um den Bedürfnissen von Kindern mit hohem Allergie-Risiko zu begegnen und die präventive Versorgung zu verbessern. Die App-Entwicklung wird durch Begleitforschung zu elterlichen und ärztlichen Bedürfnissen und Einstellungen zur digitalen Information bezüglich Nahrungsmittelallergien und zur Nutzbarkeit und Akzeptanz der Apps unterstützt. Das Vorhaben der Universität Regensburg-Klinikum beteiligt sich mit der KUNO Kids Gesundheitsstudie in Teilprojekt 1 (TP 1) und mit Studien zur Nutzerperspektive von Eltern und Gesundheitspersonal in Teilprojekt 4 (TP4).

Epigenomik und Mechanismen

Förderkennzeichen: 01EA2108C
Gesamte Fördersumme: 683.313 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Irina Lehmann
Adresse: Charité Universitätsmedizin Berlin, Berliner Institut für Gesundheitsforschung, Forschungsgruppe Molekulare Epidemiologie
Kapelle-Ufer 2
10117 Berlin

Epigenomik und Mechanismen

Ziel des Verbundes ist es, frühe Prädiktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten. Noch immer ist wenig über eine mögliche genetische Veranlagung, über nicht-genetische Risikofaktoren sowie epigenetische Mechanismen bekannt, die für die frühe Entstehung der Nahrungsmittel-Allergien ausschlaggebend sind. Eine mögliche Hypothese ist, dass eine frühe Fehlregulation der Immunantwort zu einem Versagen bei der Entwicklung von oraler Toleranz führen könnte. Untersuchungen von Nabelschnurblutzellen bei Kindern, die später eine Nahrungsmittel-Allergie entwickelten, deuten darauf hin, dass immunregulatorische Mechanismen, die normalerweise die Toleranzentwicklung vermitteln, durch Gen-Umwelt-Interaktionen während der Schwangerschaft verändert werden. In diesem Zusammenhang wird dem Epigenom als Bindeglied zwischen Umweltreizen und veränderter Genfunktion eine wesentliche Rolle zugeschrieben. Die an NAMIBIO beteiligten Arbeitsgruppen an der Charité koordinieren das Teilprojekt (TP) 2 "Epigenomik & Mechanismen". In diesem TP werden genomweite epigenetische Modifikationen im Nabelschnurblut von Kindern systematisch untersucht und durch Methoden des Maschinellen Lernens analysiert, um eine prädiktive DNA-Methylierungssignatur zu identifizieren. Das daraus abzuleitende Biomarker-Set ist ein wesentlicher Baustein für die Entwicklung des Vorhersagemodells für Nahrungsmittel-Allergien.

Benutzerperspektive und Evaluation

Förderkennzeichen: 01EA2108D
Gesamte Fördersumme: 312.810 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Christian Apfelbacher
Adresse: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Medizinische Fakultät, Institut für Sozialmedizin und Gesundheitssystemforschung
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

Benutzerperspektive und Evaluation

Ziel des Verbundes ist es, frühe Prädiktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten. Das Vorhaben der Universität Magdeburg trägt zum Gesamtziel mit der Durchführung von Studien zur Nutzerperspektive von Eltern und Gesundheitspersonal in Teilprojekt 4 (TP 4) bei. Ziel dieses Teilprojektes ist, die Wahrnehmung von Eltern und Gesundheitspersonal (GP) bezüglich der digitalen Informationsumgebung zu Prävention und Prädiktion von Lebensmittelallergien zu erforschen. Daraus werden Empfehlungen für die Entwicklung von digitalen Gesundheits-Apps für Eltern und Gesundheitspersonal abgeleitet und schließlich werden die neu entwickelten Apps evaluiert. Ziel 1: Erforschen und Verstehen der elterlichen Informationsbedarfe und -suche (Studie "ELTERN"); Ziel 2: Erforschen und Verstehen der Inanspruchnahme von Gesundheitsversorgung und der Perspektive des Gesundheitspersonals (Studie "GP"); Ziel 3: Erforschen und Verstehen der digitalen Informationsumgebung (Studie "DIGITALE INFORMATIONEN"); Ziel 4: Triangulation der Ergebnisse der Studien "ELTERN", "GP" und "DIGITALE INFORMATIONEN" und Integration der Ergebnisse und Entwicklung von Empfehlungen (Studie "EMPFEHLUNGEN") sowie Ziel 5: Iterative Evaluation der Apps hinsichtlich der Nutzerfreundlichkeit und Akzeptanz (Studie "EVALUATION").

Vorhersage und App-Programmierung

Förderkennzeichen: 01EA2108E
Gesamte Fördersumme: 340.261 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Sven Wellmann
Adresse: NeoPrediX GmbH
Prüfeninger Str. 21
93049 Regensburg

Vorhersage und App-Programmierung

Ziel des Verbundes ist es, frühe Prädiktoren für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien bei Kindern zu identifizieren und digitale Anwendungen (Apps) zu entwickeln, um Fachpersonal und Eltern von Kindern mit einem hohen Allergie-Risiko zur Prävention und rechtzeitigen Toleranzentwicklung anzuleiten. Dazu werden einige der größten und gut charakterisierten deutschen Geburtskohortenstudien mit umfassenden, multimodalen Längsschnittdaten zu klinischen, demographischen, lebensstilbezogenen und psychosozialen Faktoren herangezogen. Mit Methoden des maschinellen Lernens wird ein Modell entwickelt das mit Hilfe von publizierter Evidenz geprüft wird, um das individuelle Risiko für frühe Nahrungsmittelallergie vorherzusagen. Diese Daten werden mit neu geschaffenen genomweiten epigenetischen Daten kombiniert, um ein mechanistisches Verständnis der Rolle pränataler Stressoren zu erhalten. Mit Methoden des maschinellen Lernens werden so epigenetische Biomarker im Nabelschnurblut definiert, um das Vorhersagemodell mit diesen Biomarkern zu verbessern. Diese Ergebnisse werden zusammen mit Informationsmaterial in digitalen Gesundheitsapplikationen für Eltern und für Ärzte bereitgestellt, um den Bedürfnissen von Kindern mit hohem Allergie-Risiko zu begegnen und die präventive Versorgung zu verbessern. NeoPrediX trägt in Teilprojekt 3 zu diesem Gesamtziel bei, indem sie die Analyse der Datensätze aus vier aktuellen Geburtskohortenstudien mittels Künstlicher Intelligenz und pharmakometrischen Methoden unterstützt sowie die Entwicklung der drei Apps durchführt: Pilot App, Eltern App und Ärzte-App (NAMIBIO-Apps). Ziel ist nicht nur die Ursachen von Nahrungsmittelallergien in der frühen Kindheit zu erforschen, sondern entsprechend der Bedürfnisse von Eltern und Ärzten mittels der NAMIBIO-App eine Prädiktion und Prävention von Nahrungsmittelallergien bei Kindern signifikant zu verbessern.