Vad är en metabolom?

En metabolom är en detaljerad uppdelning av signaleringskemikalier, metaboliter, hormoner och liknande strukturer som finns i en organisme. Vissa av dessa produceras naturligt, andra genom metabolism av olika intagna livsmedel och droger. Under en livstid kommer en organisms samling av kemiska föreningar att förändras. Det är möjligt att ta en ögonblicksbild i tid för att se vad en organism innehöll och producerade på en punkt, men detta kommer att förändras från ögonblick till ögonblick.

Studiet av den mänskliga metabolomet är ett ämne av särskilt intresse. Medicinsk testning förlitar sig ofta på metaboliter för diagnostiska ändamål. En läkare kan kontrollera förekomsten eller frånvaron av föreningar för att reglera sjukdomar in eller ut, eller se hur väl en patient svarar på mediciner. Endast en bråkdel kan identifieras med grundläggande medicinsk testning. Att utöka antalet metaboliter som läkare kunde testa för skulle skapa fler möjligheter för noggrann diagnos och test av patienter.

Detta ger en unik möjlighet att studera interaktioner mellan genetik och miljö. Genomkoderna för produktion av ett antal föreningar som hormoner, enzymer och så vidare. Fel kan skapa problem som brister eller defekta kemikalier. Samtidigt påverkar miljön också en persons metabolom; vad personen äter, dricker och på annat sätt utsätts för kommer att ändra sitt ämnesomsättning och skapa en annan uppsättning signaturkemikalier.

Forskare med intresse för hur miljö och genetik kan samverka kan studera ämnesomsättningen för att titta på skärningspunkten mellan dessa ämnen. De kan titta på hur miljön påverkar tystnad gener eller slå på dem till exempel. Det kan också ge ledtrådar om hur organismer hanterar förändrade miljöförhållanden och vad som händer när organismer utsätts för toxiner. Metabolomet innehåller en mängd kemikalier som kroppen använder för livet, från molekyler för energi till kraftceller till signalhormoner som utlöser fertilitet och möjliggör reproduktion.

Ett kanadensiskt forskarteam var först med att utveckla en grov sekvens av den mänskliga metabolomet. Detta arbete är utmanande, eftersom prover från olika områden i kroppen kommer att innehålla olika kemikalier, och dessa kan också förändras över tid. Att helt enkelt sekvensera de föreningar som finns i leverceller, till exempel, skulle ge en annan bild än att studera vävnad och vätskor från andra delar av kroppen, eftersom många delar av metabolomet är mycket platsspecifika. Vissa signalceller finns endast i specifika regioner, medan specifika metaboliter kan finnas i vissa områden av kroppen, men inte andra. Framgångsrik sekvensering kräver detaljerad och noggrann sampling.