Metabolietprofielen

Een metabolietprofiel is een patroon van de kleine moleculen (metabolieten) die op een bepaald moment voorkomen in een biologisch monster. Het vormt een kernonderdeel van metabolomics en wordt gebruikt om de stofwisseling en de fysiologische toestand van een organisme in kaart te brengen. Metabolietprofielen reflecteren de gecombineerde activiteit van enzymen, transporters en regulerende mechanismen en kunnen verschuivingen aangeven als gevolg van ziekte, medicijngebruik, voeding of omgevingsfactoren.

Analytische platforms voor het meten van metabolieten omvatten NMR-spectroscopie en massaspectrometrie (MS), vaak gekoppeld aan vloeistofchromatografie (LC-MS) of gaschromatografie (GC-MS). Monstertypes omvatten bloed (plasma of serum), urine, speeksel, weefsel of celextracten. De workflow omvat monsters verzamelen, data-acquisitie, pre-processing (piekdetectie, uitlijning, deconvolutie), normalisatie en schaaltransformatie, gevolgd door statistische analyses (bijv. PCA, PLS-DA) en identificatie van metabolieten met behulp van databanken zoals HMDB, METLIN en KEGG.

Het resultaat is een reeks metabolieten die samen een profiel vormen en vergeleken kunnen worden tussen groepen, tijdstippen of condities. Toepassingen omvatten biomarkerontdekking, farmacometabolomica, voedingsonderzoek, toxicologie en diagnostiek op basis van metabole patronen, evenals monitoring van therapietrouw en behandelingseffecten.

Uitdagingen zijn onder meer de complexiteit van het metaboloom, breed wisselende concentraties, isomeren, batch- en pre-analytische variabiliteit en gebrek aan gestandaardiseerde methoden. Om compatibiliteit en reproducibiliteit te bevorderen worden kwaliteitscontrole (QC), SOPs en referentiestandaarden toegepast. Data-uitwisseling en reproducibiliteit worden ondersteund door repositories zoals MetaboLights en Metabolomics Workbench.