Metabolomics

UMG-Labor, Klinische Chemie und Pädiatrie haben in den vergangenen Jahren in enger Kooperation eine Methodenplattform für metabolomische Fragestellungen erarbeitet. Technologien (Waters, Thermo, Shimadzu), Analytik und bioinformatische Auswertealgorithmen sind nun verfügbar. Die neue Methodik wird aktuell hauptsächlich für wissenschaftliche Fragestellungen genutzt. Der Einsatz metabolomischer Analysen in der Krankenversorgung wird gegenwärtig geprüft.

Die metabolomische Analytik zielt auf 'small molecules' mit einem Molekulargewicht bis ca. 1.5 kDa. Dazu gehören Intermediates (Aminosäuren, Nukleotide), Zucker, organische Säuren (Citratzyklus), Lipide, Hormone (Steroid-, Peptidhormone), Medikamente und ihre Metaboliten sowie sonstige, unter die genannten Begriffe nicht subsumierbare kleine Moleküle.

In Anlehnung an Senn et al. (2012) liefert Metabolomics beim 'untargeted approach' einen Fingerprint tausender kleiner Moleküle. Beim 'targeted profiling approach' fokussiert sich die Fragestellung auf Veränderungen des Metabolitprofils bestimmter, mindestens teilweise schon bekannter metabolischer Pathways.

Untersucht werden biologische Flüssigkeiten mit häufig komplexen Matrices, Zell- und Organhomogenate oder Zellkulturüberstände. Bereits die gewählte Präanalytik entscheidet über die schließlich nachweisbaren Analyte. Mit Hilfe einer leistungsfähigen Flüssigkeitschromatografie werden die kleinen Moleküle aufgetrennt und schließlich mittels hoch auflösender Massenspektrometrie über low und high energy Massenspektren detektiert und analysiert. Die Ergebnisse metabolomischer Analysen korrespondieren mit einer Vielzahl zellulärer metabolischer Prozesse und lassen Krankheitsbilder besser verstehen. Die bioinformatische, systemdiagnostische Auswertung liefert in erster Linie charakteristische Konstellationen und nur in Einzelfällen den singulären, spezifischen Biomarker.

Zwei Mitarbeiter stellen das Analysegerät ein, um eine Flüssigkeitenanalyse vorzunehmen

Kombinierte Ansätze mit systembiologischer Integration metabolomischer, peptidomischer, proteomischer und genomischer Ergebnisse lassen eine noch effizientere Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen erwarten.

Neben der Zusammenarbeit mit der Klinik für Pädiatrie (Prof. Dr. J. Gärtner, PD Dr. R. Krätzner) bestehen konzeptionelle Kooperationen mit dem Institut für medizinische Statistik sowie mit der Abteilung Biochemie der Pflanze, Albrecht-von-Haller-Institut der Pflanzenwissenschaften, Universität Göttingen.

Kontakt

Metabolomics UMGL

E-Mail: metabolomics(at)med.uni-goettinggen.de

Wissenschaftlicher Assistent

Dr. Frank Streit

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Wissenschaftliche Assistentin

Dr. Gry H. Dihazi

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