Hva er Metabolomics?

Metabolomics er en ny gren innen analytisk biokjemi som er relatert til metabolisme - prosessen med å konvertere matenergi til mekanisk energi eller varme. Biproduktene av metabolisme, kjent som metabolitter, produseres i biologiske prøver som urin, spytt og blodplasma. Metabolomics refererer til studien av disse metabolittprofilene som produsert i biologiske prøver. Når det gjelder plantebiologi, brukes spesifikke vevsprøver til profilering av metabolit. Metabolomics vokste sammen med genomikk og proteomikk fra midten av 1990-tallet som et resultat av Human Genome Project, et prosjekt som tok sikte på å kartlegge det menneskelige gensystemet.

Celleaktivitetsprosesser som cellesignalering, energioverføring og celle-til-celle-kommunikasjon styres av metabolitter. Metabolomet er en samling av alle metabolitter i en celle på et bestemt tidspunkt. Mennesker har mange typer celler med forskjellige metabolomer, men metabolomics omhandler studiet av metabolitter med lav molekylvekt som lipider, sukker og aminosyrer. Disse er også kjent som små molekyler. Genetiske lidelser, sykdommer eller miljøforstyrrelser kan forklares ved å studere endringer i metabolomet. Derfor kan studiet av metabolitter, nemlig metabolomics, bidra til å diagnostisere sykdommer eller studere effekten av et forgiftningsstoff.

Det er to komplementære tilnærminger som brukes for metabolomiske undersøkelser: metabolsk profilering og metabolsk fingeravtrykk. I metabolsk profilering brukes kvantitative analysemetoder for å måle metabolitter av en bestemt klasse. Ved metabolske fingeravtrykk sammenlignes fingeravtrykk for å bestemme om metabolitter har endret seg på grunn av sykdom eller eksponering for giftstoffer. For å gjøre en slik sammenligning kan det benyttes kromatogrammer og statistiske metoder. Det er en semikvantitativ metode som faktisk kan brukes på et bredt spekter av metabolitter. Metabolomics kan studeres ved en kombinasjon av metabolsk profilering og fingeravtrykk.

Forskere forventer at metabolomics kan hjelpe helsevesenet på mange måter. Den skal kunne produsere sikrere medisiner og bedre identifisere grupper av mennesker som sannsynligvis vil dra nytte av et stoff. Metabolomics kan også bidra til å diagnostisere sykdommer og overvåke ulike helsebehandlinger. Integrert med proteomics og genomics, brukes metabolomics for eksempel for å finne ut hvorfor noen mennesker er mer utsatt for leverskade fra visse medisiner. Feltet forventes å spille en viktig rolle i systembiologi på lang sikt, og på kort sikt forventes det at biomarkører kan studere sykdom og eksponering for toksiner.