Arbete pågår för ny diagnostik

​Runt om på Chalmers pågår forskning för att ta fram ny teknik för diagnostik. Läs om några exempel här!​
Dessa exempeltexter är kopplade till en huvudartikel som finns publicerad här.

Bekämpar antibiotikaresistens

På Matematiska vetenskaper har Erik Kristiansson utvecklat algoritmer för att analysera mönster i bakteriers arvsanlag. Det gör det möjligt att hitta förändringar som ger motståndskraft mot antibiotika, vilket förbättrar möjligheten till effektiv behandling. 
Kristiansson har, tillsammans med Kristina Lagerstedt och Susanne Staaf, grundat 1928 Diagnostics, vars molnbaserade programvara analyserar arvsanlag hos bakterier och ger information om smittspridning och behandlingsalternativ.

Fredrik Westerlund på Biologi och bioteknik studerar de DNA-molekyler – så kallade plasmider – som huvudsakligen orsakar snabb spridning av antibiotikaresistens. Plasmiderna identifieras genom att forskarna formar ”streckkoder” på dem. I kombination med gensaxen CRISPR kan även de gener som gör bakterier resistenta identifieras. Metoden har nu ytterligare utvecklats till att också identifiera själva bakterien, vilket är viktigt då olika typer av bakterier orsakar olika allvarliga infektioner.

 
Bildtext till bild ovan: Fredrik Westerlund studerar de DNA-molekyler som huvudsakligen orsakar snabb spridning av antibiotikaresistens. Här flankerad av kollegorna Gaurav Goyal och Vinoth Sundar Rajan.

Diagnostik med hjälp av mikrovågor

Med mikrovågor är det möjligt att avläsa mönster som kan användas för diagnostik. Svaga mikrovågssignaler skickas genom kroppen och avläses. Mönstret som signalerna bildar analyseras med algoritmer för bildrekonstruktion eller AI-baserad klassificering.

 
På institutionen Elektroteknik, tillsammans med Sahlgrenska universitetssjukhuset och andra samarbetspartners, tillämpar forskarna metoderna inom bland annat strokediagnostik och mammografi. Tekniken erbjuder en möjlighet att bygga små, mobila enheter vilket gynnar snabb, tidig diagnos – vilket är särskilt kritiskt vid diagnos av stroke. 
Den så kallade strokehjälmen som utvecklats av forskargruppen kan redan i ambulansen avgöra om en stroke orsakats av en propp eller blödning. Det minskar tiden till behandling och därmed räddas fler till ett bättre liv efter stroken. 
– Många faktorer talar för att mikrovågstekniken har potential att bli en mycket effektiv metod för diagnostik, säger Andreas Fhager.

 
Bildtext till bild ovan: Andreas Fhager och strokehjälmen, som kan avgöra om en stroke orsakats av en propp eller en blödning.

AI och diagnostik

Artificiell intelligens kan vara till stor hjälp i beslutsstöd för vården och på Chalmers bedrivs flera olika projekt. Robert Feldt och Marina Axelson-Fisk, professorer i datateknik respektive matematik, arbetar tillsammans med Infektionskliniken på Sahlgrenska Universitetssjukhuset i ett projekt inriktat mot sepsis, blodförgiftning. Snabb diagnos och behandling är avgörande för överlevnad, men dagens screeningverktyg håller låg precision. Målet med projektet är att kunna stödja läkare att tidigare ställa rätt diagnos, med hjälp av AI. Metoden de utvecklar kan även testas på andra diagnoser och under våren har forskarna tittat särskilt på om den går att använda på covid-19.

AI-stöd är även intressant för analys av medicinska bilder, där datorer lär sig att tolka till exempel röntgenbilder av mänskliga organ. Fredrik Kahls forskargrupp utvecklar tillsammans med Sahlgrenska Universitetssjukhuset en AI-baserad metod för att bedöma skiktröntgenbilder av hjärtats kranskärl. Hjärt-kärlsjukdomar är fortfarande den vanligaste dödsorsaken i Sverige och världen. En AI-bedömning har inte bara potentialen att bli lika träffsäker som den mänskliga bedömningen utan går betydligt fortare och är mer konsistent, när datorn väl är upplärd. 
I nästa steg kan AI hjälpa till att se oupptäckta samband och mönster, och därmed bidra med helt ny medicinsk kunskap.

 
Bildtext till bild ovan: Fredrik Kahl är professor vid Elektroteknik. Hans forskargrupp utvecklar AI för att diagnosticera medicinska bilder.

Identifierar sjukdom innan symtom uppstår

Rikard Landberg på Biologi och bioteknik arbetar med metabolomik, en omfattande analys av molekyler i biologiska prov som blodplasma. Faktorer som påverkar hälsan – gener, livsstil, miljöföroreningar, mediciner – ger avtryck på metabolomet, det mönster av små molekyler som finns i provet. Genom att mäta avtrycken, och relatera dem till hälsoparameterar och sjukdomar, kan forskarna studera olika faktorers påverkan, men även få information om underliggande mekanismer. Forskning pågår också för att hitta så kallade biomarkörer som kan identifiera sjukdomar som hjärt-kärlsjukdom, typ 2-diabetes eller cancer.

 
Bildtext till bild ovan: Biomarkörer i blodprov kan ge information om risker för vanliga sjukdomar.

Snabbt och effektivt influensatest

På institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap bygger Dag Winkler och hans kollegor en bärbar liten enhet som ska kunna diagnosticera influensa på under en timme, och provet behöver därmed inte skickas till labb för analys. Får man testsvaret inom en timme innebär det att man kan isolera patienter med smittsamma sjukdomar i tid. Forskningsprojektet sker i samarbete med flera parter, däribland Karolinska Institutet.
Projektet är inriktat på influensa-diagnostik men forskarna menar att utrustningen även kan användas för att upptäcka andra sjukdomar, exempelvis malaria, Sars – eller covid-19. Det senaste året har forskargruppen lyckats förbättra känsligheten hos tekniken så pass att de nu söker patent och tittar på förutsättningarna för kommersialisering.

Texter: Mia Malmstedt och Malin Ulfvarson

Publicerad: må 31 aug 2020.