メタボロミクスとは何ですか？

メタボロミクスは、代謝に関連する分析生化学の新しい分野であり、食物エネルギーを機械的エネルギーまたは熱に変換するプロセスです。 代謝産物として知られる代謝の副産物は、尿、唾液、血漿などの生体サンプルで生成されます。 メタボロミクスとは、生体試料で生成されるこれらの代謝物プロファイルの研究を指します。 植物生物学の場合、特定の組織サンプルが代謝産物プロファイリングに使用されます。 メタボロミクスは、ヒト遺伝子システムのマッピングを目的としたプロジェクトであるHuman Genome Projectの結果として、1990年代半ばからゲノミクスおよびプロテオミクスとともに成長しました。

細胞シグナル伝達、エネルギー移動、細胞間コミュニケーションなどの細胞活動プロセスは、代謝物によって制御されます。 メタボロームは、特定の時点での細胞内のすべての代謝産物の集まりです。 人間にはさまざまなメタボロームを持つ多くの種類の細胞がありますが、メタボロミクスは脂質、糖、アミノ酸などの低分子量の代謝産物の研究を扱っています。 これらは小分子としても知られています。 遺伝的障害、病気、または環境障害は、メタボロームの変化の研究によって説明できます。 したがって、代謝産物、すなわちメタボロミクスの研究は、病気の診断や中毒物質の影響の研究に役立ちます。

メタボローム調査に使用される2つの補完的なアプローチがあります：代謝プロファイリングと代謝フィンガープリンティング。 代謝プロファイリングでは、特定のクラスの代謝物を測定するために定量分析法が使用されます。 代謝フィンガープリンティングでは、指紋を比較して、疾患または毒素への暴露により代謝産物が変化したかどうかを判断します。 この種の比較を行うには、クロマトグラムと統計的手法を使用できます。 これは、広範囲の代謝産物に実際に適用できる半定量的な方法です。 メタボロミクスは、代謝プロファイリングとフィンガープリンティングを組み合わせて研究できます。

研究者は、メタボロミクスが多くの点で医療に役立つことを期待しています。 より安全な薬物を製造し、薬物から利益を得る可能性が高い人々のグループをよりよく特定できるはずです。 メタボロミクスは、病気の診断やさまざまな健康治療の監視にも役立ちます。 プロテオミクスおよびゲノミクスと統合されたメタボロミクスは、たとえば、一部の人々が特定の薬物による肝障害の影響を受けやすい理由を調べるために使用されています。 この分野は長期的にはシステム生物学において重要な役割を果たすことが期待されており、短期的には病気や毒素への暴露を研究するためのバイオマーカーを提供することが期待されています。