Hva er et metabolom?

Et stoffskifte er en detaljert oppdeling av signalkjemikalier, metabolitter, hormoner og lignende strukturer som finnes i en organisme. Noen av disse produseres naturlig, andre gjennom metabolismen av forskjellige inntatt mat og medisiner. I løpet av sin levetid vil en organismes samling av kjemiske forbindelser endre seg. Det er mulig å ta et øyeblikksbilde i tid for å se hva en organisme inneholdt og produserte på et tidspunkt, men dette vil endre seg fra øyeblikk til øyeblikk.

Studiet av det menneskelige metabolomet er et tema av spesiell interesse. Medisinsk testing er ofte avhengig av metabolitter for diagnostiske formål. En lege kan sjekke for tilstedeværelse eller fravær av forbindelser for å regjere sykdommer inn eller ut, eller for å se hvor godt en pasient reagerer på medisiner. Bare en brøkdel kan identifiseres med grunnleggende medisinsk testing. Å utvide antall metabolitter leger kunne teste for ville gi flere muligheter for nøyaktig diagnose og testing av pasienter.

Dette gir en unik mulighet til å studere interaksjoner mellom genetikk og miljø. Genomet koder for produksjon av en rekke forbindelser som hormoner, enzymer, og så videre. Feil kan skape problemer som mangler eller mangelfulle kjemikalier. I mellomtiden har miljøet også innvirkning på en persons stoffskifte; hva personen spiser, drikker og ellers blir utsatt for, vil endre metabolomet sitt og skape et annet sett signaturkjemikalier.

Forskere som er interessert i hvordan miljø og genetikk kan samspille, kan studere stoffskiftet for å se på skjæringspunktet mellom disse temaene. De kan se på hvordan miljø påvirker stillhetsgener eller slå dem på for eksempel. Det kan også gi ledetråder for hvordan organismer takler endrede miljøforhold, og hva som skjer når organismer blir utsatt for giftstoffer. Metabolomet inneholder en rekke kjemikalier som kroppen bruker i livet, fra molekyler for energi til kraftceller til signalhormoner som utløser fruktbarhet og gir mulighet for reproduksjon.

Et kanadisk forskerteam var den første som utviklet en grov sekvens av det menneskelige metabolomet. Dette arbeidet er utfordrende, siden prøver fra forskjellige områder av kroppen vil inneholde forskjellige kjemikalier, og disse kan også skifte over tid. Bare å sekvensere forbindelsene som finnes i leverceller, for eksempel, vil gi et annet bilde enn å studere vev og væsker fra andre deler av kroppen, ettersom mange deler av metabolomet er veldig stedsspesifikt. Noen signalceller finnes bare i spesifikke regioner, mens spesifikke metabolitter kan være i noen områder av kroppen, men ikke andre. Vellykket sekvensering krever detaljert og grundig prøvetaking.