Malmö University Publications
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Prediktiva biomarkörer för karies
Title [en]
Predictive Biomarkers for Caries
Abstract [sv]

Om projektet

Detta projekt fokuserar på att identifiera prediktiva biomarkörer och förebyggande bioterapeutiska läkemedel mot karies. För närvarande är den bästa prediktiva faktorn för utveckling av karies förekomsten av tidigare karieslesioner. Tidigare försök att utnyttja närvaron av specifika mikroorganismer, till exempel Streptococcus mutans, i dentalt plack som prediktiva biomarkörer för karies har inte varit lyckosamt. I detta projekt antar vi därför att fenotyper i orala biofilmer och molekyler som är associerade med dem kan användas som biomarkörer för att förutsäga sjukdomens uppkomst.

Foresight följer en väletablerad "pipelineprincip" för biomarkörer när det gäller den kliniska användbarheten av nya prediktiva biomarkörer för riskbedömning. Den första delen är en bred, explorativ fas, där en panel av kandidater från kliniska biofilmer (tandplack) kommer att identifieras. Fem till sex av de mest lovande biomarkörerna för karies kommer att verifieras.

Gruppen som arbetar med prediktiva biomarkörer för karies består av kompetenser inom kariologi och studiedesign, klinisk provtagning och analys, provanalys, mikrobiologi och oral ekologi, ortodonti, pedodonti och munhälsa.

Projektet behandlar tre forskningsfrågor:

  • Hur kan fenotyper i dysbiotiska biofilmer användas som utgångspunkt för riktade strategier för att förutsäga karies?
  • Hur kan prediktiva biomarkörer användas för att förebygga karies?
  • Hur effektiva är de utvecklade biomarkörerna?
  1. Identifiering av prediktiva biomarkörer för karies

Mutans streptokocker är en dålig risk-prediktor för kariesutveckling eftersom dessa bakterier finns hos personer utan sjukdomen och karies kan utvecklas hos personer som saknar dessa bakterier. Vårt tillvägagångssätt bygger på den ekologiska plackhypotesen, att karies uppstår på grund av dysbios i biofilmer på tänder, med anrikning av syratoleranta fenotyper och en miljö med lågt pH, på grund av frekvent exponering för fermenterbara kolhydrater. Vi föreslår att nivåerna av syratoleranta bakterier och specifika proteiner som är förknippade med utvecklingen av syratolerans i biofilmen kan användas som biomarkörer för att förutsäga risken för kariesutveckling.

  1. Identifiering av riktade bioterapeutiska läkemedel mot biomarkörer

Det skulle kunna anses oetiskt att upptäcka biomarkörer för att förutsäga sjukdomens uppkomst om man inte parallellt söker efter sätt att ingripa i den patogena processen. Vår vision är att identifiering av biomarkörer som är nyckelaktörer i orala sjukdomsprocesser kommer att öppna möjligheten att utveckla nya bioterapeutiska läkemedel som verkar direkt på biomarkörerna själva för att ingripa i sjukdomsutvecklingen.

Verifiering av kandidatbiomarkörer

Verifieringen kommer att utföras på prover som nära representerar de individer som den kliniska riskbedömningen kommer att användas på. Kandidatbiomarkörernas specificitet kommer att bedömas i prover från grupper av individer med "hög risk" respektive "låg risk". Differentieringen av dessa två grupper baseras på kliniska bedömningar av etablerade sjukdomar. Verifieringen av biomarkörer för karies kommer att omfatta totalt 50 patienter i varje studie (25 med hög och 25 med låg risk).

Klinisk validering av prediktiva biomarkörer

Den kliniska valideringen av prediktiva biomarkörer kommer att genomföras i longitudinella prospektiva kliniska prövningar som genomförs i enlighet med "Standards for Reporting of Diagnostic Accuracy" (STARD-förklaring). Patienter från Folktandvården i Halland, Småland och Skåne samt från Malmö universitet kommer att rekryteras. Flera prover kommer att tas från olika ställen och samlas in var sjätte månad under tre år. Biomarkörernas förutsägbarhet kommer att bedömas genom att beräkna deras känslighet, specificitet, prediktiva värden och sannolikhetsförhållanden för flera tröskelvärden.

Samarbetspartners

  • Henrik Jansson - Folktandvården Skåne
  • Alex Mira - FISABIO Valencia
Abstract [en]

About the project

This project focuses on the discovery of predictive biomarkers and preventive biotherapeutics for caries. Currently, the best predictive factor for the development of caries is the presence of previous caries lesions. Previous attempts to exploit the presence of specific microorganisms e.g. Streptococcus mutans in oral biofilms as predictive biomarkers for caries have not been successful. Therefore, in this project, we hypothesize that phenotypes in oral biofilms and molecules associated with them can be used as biomarkers to predict the onset of disease. Foresight follows a well-established biomarker ‘pipeline principle’ for the clinical utility of new predictive biomarkers for risk assessment. The first part is a broad, semi-quantitative discovery phase where a panel of candidate biomarkers derived from clinically-derived biofilms (dental plaque) will be identified. Verification will be undertaken on five-six of the most promising biomarkers for caries.

The group working on predictive biomarkers for caries comprises competencies in cariology and study design, clinical sampling and analyses, sample analysis, microbiology and oral ecology, orthodontics, pedodontics and oral health.

The project addresses three research questions:

  • How can phenotypes in dysbiotic biofilms be utilized as a platform for targeted strategies to predict caries?
  • How can predictive biomarkers be targeted to prevent caries?
  • What is the efficacy of developed biomarkers?
  1. Identifying predictive biomarkers for caries

Mutans streptococci is a poor predictor of risk for caries development since these bacteria are found in people without the disease and caries can develop in individuals who lack these bacteria. Our approach is based on the ecological plaque hypothesis, which proposes that caries arise due to dysbiosis in biofilms on teeth, with enrichment of acid-tolerating phenotypes and a low-pH environment, due to frequent exposure to fermentable carbohydrates. We propose that levels of acid-tolerant bacteria and specific proteins associated with acid adaptation in the biofilm could be used as biomarkers to predict the risk for the development of caries.

  1. Identifying targeted biotherapeutics against biomarkers

Discovery of biomarkers to predict the onset of disease could be considered unethical without, in parallel, searching for ways to intervene in the pathogenic process. Our vision is that identification of biomarkers that are key players in oral disease processes will open the possibility for the development of new biotherapeutics that act directly on the biomarkers themselves to intervene in disease progression.

  1. Verification of candidate biomarkers

Verification will be performed on samples that closely represent individuals in which the clinical risk assessment will be deployed. Candidate biomarker specificity will be assessed in samples from groups of individuals with ‘high risk’ and ‘low risk’, respectively. Differentiation of these two groups is based on clinical assessments of established diseases. The verification of biomarkers for caries will include in a total of 50 patients in each study (25 with high and 25 with low risk).

  1. Clinical validation of predictive biomarkers

The clinical validation of predictive biomarkers will be undertaken in longitudinal prospective clinical trials conducted in accordance with “Standards for Reporting of Diagnostic Accuracy” (STARD-statement). Patients from the Public Dental Health in Halland, Småland and Skåne and from MaU will be recruited. Samples from multiple sites in everyone will be collected every six months over 3 years. The predictability of the biomarkers will be assessed by calculating their sensitivity, specificity, predictive values, and likelihood ratios for several threshold values.

Collaborators

  • Henrik Jansson - Folktandvården Skåne
  • Alex Mira - FISABIO Valencia
Project OfficerWickström, Claes
Co-InvestigatorBlomqvist, Madeleine
Co-InvestigatorLopes da Silva, Zita
Co-InvestigatorRobertsson, Carolina
Co-InvestigatorBrogårdh-Roth, Susanne
Co-InvestigatorSonesson, Mikael
Coordinating organisation
Malmö University, Foresight
Funder
Period
2018-09-01 - 2023-08-31
Keywords [sv]
biomarkörer, karies, biofilmer, prediktiva, syratoleranta
Keywords [en]
biomarkers, caries, biofilms, predictive, acid-tolerant
National Category
Dentistry
Identifiers
DiVA, id: project:8304

Search in DiVA

Dentistry

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar