Co je metabolomika?

Metabolomika je nové odvětví analytické biochemie, které souvisí s metabolismem - procesem přeměny potravinové energie na mechanickou energii nebo teplo. Vedlejší produkty metabolismu, známé jako metabolity, jsou produkovány v biologických vzorcích, jako je moč, sliny a krevní plazma. Metabolomika odkazuje na studium těchto profilů metabolitů produkovaných v biologických vzorcích. V případě biologie rostlin se pro profilování metabolitů používají specifické vzorky tkáně. Metabolomika rostla spolu s genomikou a proteomikou od poloviny 90. let jako výsledek projektu Human Genome Project, který se zaměřil na mapování lidského genového systému.

Procesy buněčné aktivity, jako je buněčná signalizace, přenos energie a komunikace z buňky do buňky, jsou řízeny metabolity. Metabolom je soubor všech metabolitů v buňce v určitém časovém okamžiku. Lidé mají mnoho druhů buněk s různými metabolomy, ale metabolomika se zabývá studiem metabolitů s nízkou molekulovou hmotností, jako jsou lipidy, cukry a aminokyseliny. Tito jsou také známí jako malé molekuly. Genetické poruchy, choroby nebo poruchy prostředí lze vysvětlit studiem změn v metabolomu. Proto studium metabolitů, jmenovitě metabolomiky, může pomoci diagnostikovat onemocnění nebo studovat účinky otravné látky.

Pro metabolomická vyšetření se používají dva doplňkové přístupy: metabolické profilování a metabolické otisky prstů. Při metabolickém profilování se pro měření metabolitů určité třídy používají kvantitativní analytické metody. Při metabolickém otisku prstů se otisky prstů porovnávají, aby se určilo, zda se metabolity změnily v důsledku onemocnění nebo expozice toxinům. Pro tento druh srovnání lze použít chromatogramy a statistické metody. Je to semikvantitativní metoda, kterou lze skutečně použít na širokou škálu metabolitů. Metabolomika lze studovat kombinací metabolického profilování a otisku prstu.

Vědci očekávají, že metabolomika může pomoci zdravotní péči mnoha způsoby. Měl by být schopen vyrábět bezpečnější drogy a lépe identifikovat skupiny lidí, kteří pravděpodobně budou mít z drog prospěch. Metabolomika mohou také pomoci diagnostikovat onemocnění a sledovat různé zdravotní ošetření. V kombinaci s proteomikou a genomikou se metabolomika používá například ke zjištění, proč jsou někteří lidé náchylnější k poškození jater některými drogami. Očekává se, že pole bude hrát důležitou roli v biologii systémů v dlouhodobém horizontu a v krátkodobém horizontu se očekává poskytnutí biomarkerů ke studiu expozice nemocí a toxinů.