Forskningsinfrastruktur vid Umeå universitet avgörande för FOI:s forskning om strålningsskador

Texten publicerades ursprungligen på scilifelab.se

Annika Johansson, forskningssamordnare och Head of Unit vid Swedish Metabolomics Centre, Umeå universitet, SLU och SciLifeLab. 

BildMikael Wallerstedt

På SMC är de experter på att hitta det du inte ens vet att du letar efter

– Vi upptäckte att när celler utsätts för strålning, trots att de inte nödvändigtvis dör, så förändras de och börjar utsöndra olika ämnen i den omgivande cellkulturen, vilket vi kallar 'conditioned media',” säger Pernilla Lindén, forskare vid FOI:s avdelning för kemiska ämnen.

När friska, oexponerade celler utsattes för denna 'conditioned media' började de visa symptom på strålskador, trots att de aldrig utsatts för strålningen. 
– Detta tyder på att något utsöndras från de strålade cellerna, något som kan orsaka allvarliga systemeffekter i kroppen, men som också kan användas som en potentiell markör för strålningsexponering, förklarar Lindén.

Vid FOI har man möjlighet att mäta riktade metaboliter – kända molekyler som kan upptäckas och kvantifieras – men FOI saknar de avancerade verktygen för att upptäcka och identifiera stora uppsättningar av metaboliter. Lindén kontaktade Annika Johansson, forskningssamordnare och Head of Unit vid Swedish Metabolomics Centre, SMC, vid Umeå universitet, SLU och SciLifeLab.
 
På SMC görs mätningar av metaboliter med hjälp av masspektrometri – en teknik som gör det möjligt för forskare att upptäcka molekyler i biologiska prover. Till skillnad från riktade metoder kan SMC:s oriktade metod identifiera och kvantifiera ett stort antal metaboliter, inklusive de som inte initialt var förväntade.  
– På SMC är de experter på att hitta det du inte ens vet att du letar efter, säger Lindén. 

Det avancerade instrumentet som användes vid mätningarna. 

BildMattias Pettersson

Att hitta det osynliga 

Tillsammans designade forskarna vid FOI och SMC experiment för att hitta vad de strålade cellerna utsöndrade i sin omgivning. 
– Utmaningen med metabolomik, mätningen av metabolier, är att det inte är en metod som mäter allt. Det är inte som CSI, man kan inte stoppar in ett prov i en maskin och få ett klart svar på okända ämnen, säger Annika Johansson. Med metabolomik krävs mycket manuellt arbete, och forskarna måste säkerställa att de inte överväldigas med data.

– Nyckeln är att förstå vad som verkligen är viktigt. Vårt mål är alltid att leverera insikter som driver forskningen framåt. I det här fallet ville vi hjälpa FOI att förstå vad som hände i cellerna och det omgivande mediet, säger Johansson. För att få ut mesta möjliga av datan, diskuterade teamen noggrant vilka prover som skulle tas med och hur experimenten skulle planeras. 

Experimentet var framgångsrikt, och medan de exakta ämnena bakom effekterna fortfarande undersöks, avslöjade resultaten biologiska vägar som stämde överens med strålningens respons – lovande ledtrådar för framtida studier. 

Annika Johansson, forskningssamordnare och Head of Unit vid Swedish Metabolomics Centre, Umeå universitet, SLU och SciLifeLab. 

BildMikael Wallerstedt

Det långsiktiga målet är att utveckla en icke-invasiv metod för att snabbt avgöra om en person har blivit skadad av strålning eller kemiska ämnen

Samarbetet har nu utvidgats för att utveckla metoder för att identifiera luftburna spårämnen av strålnings- och kemikalieexponering, såsom industriella, toxiska kemikalier och nervgaser. Den här gången hjälper SMC till att analysera metaboliter som kan detekteras i både plasma- och andningsprover – återigen för att upptäcka tidiga biokemiska signaler på exponering. 

– Det långsiktiga målet är att utveckla en icke-invasiv metod för att snabbt avgöra om en person har blivit skadad av strålning eller kemiska ämnen, och vilken typ av medicinsk vård de kan behöva, säger Lindén. 

Kritiska för projektets framgång var SMC:s omfattande interna bibliotek med kända metaboliter och lipider, dess specialiserade mjukvara för att tolka komplexa data, samt den praktiska utbildning som FOI:s team fick för att kunna analysera rådatan själva.  
– Vi behövde också Annika hjälp för att välja vilka prover vi skulle ta med i analysen för att kunna besvara de frågor vi hade, säger Lindén.

Från första kontakt till färdig analys tog projektet bara några månader, vilket Johansson tillskriver den starka kommunikationen och den tydliga experimentdesignen.  
– Det är spännande att se hur tillgången till rätt infrastruktur och expertis verkligen kan hjälpa till med ett så viktigt ändamål, avslutar Johansson.