Zastosowanie metabolomiki w medycynie – wybrane przykłady dotyczące chorób onkologicznych i metabolicznych

Metabolomika jest nową dziedziną nauki zajmującą się badaniem oraz analizowaniem metabolitów powstających w żywych komórkach. Podstawowymi płynami biologicznymi używanymi w tej metodzie badawczej są: surowica, płyn mózgowo-rdzeniowy, ślina oraz mocz. Do najpopularniejszych metod oceny składu metabolitów należą spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (nuclear magnetic resonance, NMR) oraz spektrometria mas (mass spektrometry, MS) w połączeniu z chromatografią gazową (gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS) lub cieczową (liquid chromatography-mass spektrometry, LC-MS). Metabolomika wykorzystywana jest w wielu dziedzinach medycyny. Zmienność procesów biochemicznych w komórkach nowotworowych w stosunku do komórek zdrowych jest punktem wyjścia dla tego rodzaju badań. Zmiany metaboliczne są obserwowane zarówno w nowotworach litych, takich jak rak sutka, jajnika czy prostaty, jak i w chorobach rozrostowych krwi. Celem obecnie prowadzonych badań jest przede wszystkim znalezienie biomarkerów służących do szybkiego rozpoznawania choroby, oceny jej zaawansowania oraz skuteczności leczenia. Metabolomika znajduje szerokie zastosowanie także w chorobach metabolicznych, głównie cukrzycy. Lista badanych metabolitów daje szansę na trafną prognozę, diagnozę, a także kompleksowe monitorowanie progresji tej choroby cywilizacyjnej. Rozwój metabolomiki może przyczynić się również do zindywidualizowania leczenia chorych, dostosowania leków w zależności od profilu metabolicznego, a tym samym może poprawić skuteczność terapii, zmniejszyć skutki uboczne i przyczynić się do poprawy jakości życia pacjentów.

Metabolomics is a new field of medicine focused on examining and analyzing metabolites produced in biological cells. Biological fluids primarily used in this method include: plasma, cerebrospinal fluid, saliva and urine. The most common methods of evaluating the composition involve nuclear magnetic resonance (NMR) and magnetic resonance (MR) with addition of gas chromatography (GC-MS) or liquid chromatography (LC-MS). Metabolomics is used in a wide variety of medicine disciplines. The variability of biochemical processes in tumor cells in comparison to normal cells is the starting point of such studies. The metabolomic changes are observed not only in solid tumors, like the mammary tumor, ovarian cancer, prostate cancer but also in tumors of the hematopoietic and lymphoid tissues. Nowadays, the aim of studies is to find biomarkers which would help to diagnose a disease quickly, assess its progression, and implement effective treatment. Metabolomics is also widely applied in metabolic diseases, mainly the diabetes. The list of examined metabolites gives promising chances for a successful prognosis, diagnosis and comprehensive monitoring of the progression of this civilization disease. The development of metabolomics will also contribute to the individualization of treatment, proper drugs adjustment, which will make a therapy more successful, cause less side effects and improve the quality of patient’s life.