Genombrott: Snabbare upptäckt av infektioner

Tar ett par dagar

“För att kunna diagnostisera infektioner idag, gör läkaren först en klinisk bedömning och skickar sedan ett odlingsprov för vidare analys. Normalt tar det ett par dagar att få svar på vilka bakterier som såret innehåller och det ger inte alltid en tydlig bild om hur pass allvarlig infektionen är, säger Artur Schmidtchen i ett pressmeddelande.

Han är professor i dermatologi och venereologi vid Lunds universitet, samt överläkare vid Skånes universitetssjukhus.

När ett sår är infekterat pågår en strid mellan bakterier och immunförsvaret och bakterierna bryter ned proteiner till peptider för att skaffa näring och sprida sig.

Kroppen använder liknande strategier för att bekämpa bakterierna och reglera inflammation.

Det här är en komplex interaktion som påverkas av infektionsgraden och av vilken typ av bakterier som förekommer, därför ville forskarna förstå hur proteiners nedbrytningsmönster ser ut.

På det viset ville de snabbare kunna identifiera vilka bakterier som är inblandade och se om det finns risk för sepsis.

Utvecklade algoritm

“För att undersöka hur många och vilka typer av peptider som finns i ett sår, ‘kramade’ vi ur peptider från sårkompresser och analyserade sedan dessa med masspektrometri. På så sätt kunde vi identifiera upp till 45 000 olika peptider från ett och samma infekterade sår”, säger Johan Malmström, professor i masspektrometri vid Lunds universitet, i pressmeddelandet.

Det är dock svårt att utnyttja och förstå proteinernas nedbrytningsmönster när mängden information är så oerhört stor.

Erik Hartman, civilingenjör och doktorand vid Lunds universitet, utvecklade en algoritm som gjorde att sammanställningen av peptider kan reduceras med 95 procent, till endast ett hundratal peptidkluster.

Då kunde datan analyseras och användas. Han grupperade peptiderna och kunde därefter träna maskininlärningsmodeller att fastställa vilka mängder och typer av bakterier som fanns i såret.

Efter att ha identifierat unika peptidmönster och förändringar i de mönstren, baserat på olika sorters bakterier, kan forskarna veta hur allvarlig en infektionen är.

“Vi har kartlagt hur proteiners nedbrytningsmönster varierar under olika slags sårinfektioner och därmed fått bättre insikt i hur de skiljer sig åt, genom att systematiskt analysera peptidklustren. Detta gör att vi enkelt kan identifiera undergrupper som kan vägleda behandlingar”, säger Erik Hartman i pressmeddelandet.

Tar några minuter

De unika biomarkörerna kan leda till att det går att ställa tidigare och mer exakta diagnoser och möjliggöra snabbare upptäckt och behandling av eventuella infektioner.

Med masspektrometri och maskininlärning tar det hela bara några minuter.

Erik Hartman säger att algoritmen dessutom inte är begränsad till sårinfektioner, utan den är generell och kan användas på många olika sjukdomar där nedbrytning av proteiner spelar en viktig roll.

Därmed blir peptider en ny källa till information, som enligt honom i nästa steg kan hjälpa till att skräddarsy behandling och bidra till att hitta nya läkemedelskandidater.

Forskarna vill genomföra större studier och även undersöka hur deras metod kan användas kliniskt i verklig diagnostik så att de kan bedöma hur användbar metoden är i praktiken.

Forskare söker nytt sätt att diagnosticera artros

Mer än 500 miljoner människor världen över har artros. Sjukdomen är svår att diagnosticera och kan skada dina leder långt innan den upptäcks.