Vad är metabolomics?

Metabolomics är en ny gren inom analytisk biokemi som är relaterad till ämnesomsättningen - processen att omvandla matenergi till mekanisk energi eller värme. Biprodukterna av metabolism, känd som metaboliter, produceras i biologiska prover såsom urin, saliv och blodplasma. Metabolomics hänvisar till studien av dessa metabolitprofiler som producerats i biologiska prover. När det gäller växtbiologi används specifika vävnadsprover för metabolitprofilering. Metabolomics växte tillsammans med genomics och proteomics från mitten av 1990-talet som ett resultat av Human Genome Project, ett projekt som syftar till att kartlägga det mänskliga gensystemet.

Cellaktivitetsprocesser såsom cellsignalering, energiöverföring och cell-till-cell-kommunikation styrs av metaboliter. Metabolomet är en samling av alla metaboliter i en cell vid en viss tidpunkt. Människor har många typer av celler med olika metabolomer, men metabolomics handlar om att studera metaboliter med låg molekylvikt såsom lipider, sockerarter och aminosyror. Dessa är också kända som små molekyler. Genetiska störningar, sjukdomar eller miljöstörningar kan förklaras genom studier av förändringar i metabolomet. Därför kan studier av metaboliter, nämligen metabolomics, hjälpa till att diagnostisera sjukdomar eller studera effekterna av ett förgiftande ämne.

Det finns två kompletterande metoder som används för metabolomundersökningar: metabolisk profilering och metabolisk fingeravtryck. Vid metabolisk profilering används kvantitativa analysmetoder för att mäta metaboliter i en viss klass. Vid metabolisk fingeravtryck jämförs fingeravtryck för att bestämma om metaboliter har förändrats på grund av sjukdom eller exponering för toxiner. För att göra denna typ av jämförelse kan kromatogram och statistiska metoder användas. Det är en semi-kvantitativ metod som faktiskt kan tillämpas på ett brett spektrum av metaboliter. Metabolomics kan studeras genom en kombination av metabolisk profilering och fingeravtryck.

Forskare förväntar sig att metabolomics kan hjälpa sjukvården på många sätt. Det bör kunna producera säkrare läkemedel och bättre identifiera grupper av människor som sannolikt kommer att dra nytta av ett läkemedel. Metabolomics kan också hjälpa till att diagnostisera sjukdomar och övervaka olika hälsobehandlingar. Metabolomik, som är integrerad med proteomik och genomik, används till exempel för att ta reda på varför vissa människor är mer mottagliga för leverskador från vissa läkemedel. Fältet förväntas spela en viktig roll i systembiologi på lång sikt och på kort sikt förväntas det ge biomarkörer för att studera sjukdomar och exponering för toxin.