I dagens samhälle finns alla möjliga sorters sjukdomar - alltifrån den vanliga säsongsinfluensan till mer allvarliga infektioner och kroniska sjukdomar som cancer och Alzheimers. Därför finns även ett stort intresse för att kunna ställa rätt diagnos samt söka möjliga behandlingar och att bota dessa sjukdomar. Ett sätt att göra detta på är genom att använda biomarkörer, IgG (Immunoglobulin G) är en biomarkör som visat sig vara passande i detta syfte. Vid användning av MALDI-TOF-MS (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - Time of Flight - Mass Spectrometry) krävs dock anrikning av glykopeptiderna för att exakta resultat ska erhållas. Genom att utnyttja de starka hydrofila interaktionerna mellan glykanerna, som inte finns hos icke-glykopeptider, kan de glykosylerade peptiderna bli anrikade för att högre intensitet ska erhållas i spektrat.

Därav, är syftet med detta kandidatexamensarbete att undersöka huruvida SpheriCals® kalibreringsstandarder är passande i syftet att möjliggöra- samt förbättra användandet av biomarkörer i diagnostik och andra medicinska appliceringar där prov analyseras med MALDI-TOF-MS. Hittills har andra peptidbaserade kalibranter använts och det är därför önskvärt att jämföra dessa med SpheriCal® för att se om den sistnämnda genererar mer exakta mätningar.

Det första steget var glykosylering för att få glykopeptider från IgG. Därefter genomfördes experiment med både interna och externa kalibreringsmetoder för naturliga, renade samt till viss del nedbrutna peptider och mänskliga prover från friska individer samt från patienter med COVID-19. Dessa experiment genomfördes i olika matriser, mer exakt i DHB (2,4-dihydroxibensoesyra) och HCCA (α-cyano-4-hydroxikanelsyra)

En sammanfattning av resultaten visar att SpheriCal®-kalibranter möjliggör mätningar med hög noggrannhet och små fel för uppmätt m/z (massa mot laddning) för både intern och extern kalibrering vid analys av IgG glykopeptider. Vid extern kalibrering gav SpheriCal®-APH mätningar med väsentligt högre exakthet än för kalibrering med mer traditionellt använt PCS i både HCCA och DHB.

Our world is full of all different kinds of diseases - everything from the regular flu to more severe infections and chronic illnesses such as cancer and Alzheimer's disease. It is therefore of interest to be able to establish a diagnosis, and thus search possible treatments and cures. One way to do this is by using biomarkers and IgG (Immunoglobulin G) has shown to be suited as one. When using MALDI-TOF-MS (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization -Time of Flight - Mass Spectrometry), enrichment of the glycopeptides is required to provide an accurate analysis. Hence, by utilizing the strong hydrophilic interactions of glycans, which do not exist in non-glycopeptides, the glycosylated peptides can be enriched to achieve higher intensity in the spectra.

That is why the aim of this bachelor’s degree project is to investigate if SpheriCal® calibrant standards are appropriate for the purpose of enabling and bettering the use of biomarkers in diagnostics and other medical areas when analyzing samples with MALDI-TOF-MS. Until now, other peptide-based calibrants have been used. Therefore, it has been desirable to compare the two to showcase whether SpheriCal® generates more accurate measurements.

An initial step was glycosylation in order to obtain glycopeptides of IgG. Following that, tests were carried out with both internal- as well as external calibration methods with natural, purified and partly digested peptides and human samples of healthy- and COVID-19 infected patients. Furthermore, different matrices were tested, more specifically, DHB (2,5-dihydroxybenzoic acid) and HCCA (α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid).

To conclude the results, they showed that SpheriCal® calibrants generate high accuracy with small m/z (mass to charge) errors, for both internal- as well as external calibration methods, when analyzing IgG glycopeptides. For external calibration, SpheriCal®-APH showed significantly higher mass accuracy than conventionally used PCS in both HCCA and DHB.