Il Laboratorio di Arpa FVG sta utilizzando uno spettrofotometro FTIR per testarne le caratteristiche operative e le potenzialità nella determinazione del sierotipo dei batteri.
Nella tassonomia dei microrganismi i sierotipi sono una categoria gerarchicamente inferiore a quella della specie, differenziandosi all’interno di quest’ultima per la presenza di antigeni di superficie differenti, la cui diversità è riconducibile ai loro polisaccaridi costitutivi.
Conoscere il sierotipo di una specie batterica è un dato significativo per avere una visione più approfondita della diffusione del microrganismo sul territorio, cosa molto importante anche dal punto di vista epidemiologico.
I metodi analitici classici per la tipizzazione dei batteri sono basati sulla reazione antigene-anticorpo, mentre la spettroscopia a infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) è basata sull’assorbimento della luce nello spettro IR, che comprende una banda (1300 – 800 cm-1) la cui analisi permette la discriminazione tra i polisaccaridi antigenici presenti.
Il fatto più innovativo dello spettrofotometro FTIR utilizzato dal Laboratorio di Arpa FVG è che utilizza l’Intelligenza Artificiale per elaborare i dati raccolti.
Gli spettri di assorbimento IR ottenuti da campioni già identificati e classificati vengono forniti a un algoritmo di machine learning, allenando la rete neurale a classificare i campioni in uno spazio vettoriale multidimensionale, graficamente visualizzabile tramite dendrogrammi e grafici molto efficaci.
Il Laboratorio di Arpa FVG sta testando con questa nuova tecnologia circa 300 ceppi di Salmonella e Legionella, provenienti dalla sua ceppoteca, risultato di un’attività di monitoraggio delle acque che si è articolato lungo un arco temporale pluridecennale.
In particolare, per quanto riguarda la Legionella pneumophila, con lo spettrofotometro FTIR sono stati processati 110 ceppi batterici, dei quali sono disponibili anche i risultati del sequenziamento genetico effettuato con la tecnica NGS.
Obiettivi dello studio sono anche da un lato la comparazione dei risultati dei due metodi, e dall’altro la verifica della capacità della spettroscopia FTIR associata all’uso dell’Intelligenza Artificiale di individuare sierotipi anomali, da sottoporre poi a ulteriori studi utilizzando la tecnica di sequenziamento NGS.
