Tärkein työkaluni: Metabolomiikka

”Niin mitä teetkään?” on yleisin kommentti minkä saan kun kerron olevani tutkija joka käyttää metabolomiikka-analytiikkaa työssään. Eksoottinen termi ensikuulemalta, mutta tosiasiassa metabolomiikassa ei ole mitään mystistä: sen avulla tutkitaan elävän luonnon ilmiöitä laajemmalla skaalalla kuin perinteisillä analyyttisillä menetelmillä. Vaikka terveydenhuollossa ja tutkimuksessakin usein keskitytään yksittäisten, ennalta valittujen yhdisteiden mittaamiseen, todellisuudessa esimerkiksi verenkierrossa on koko ajan jopa tuhansia yhdisteitä, jotka esimerkiksi kolesterolin tavoin voivat kertoa tärkeää terveydentilaamme liittyvää tietoa. Metabolomiikka-analytiikan tai metabolisen profiloinnin avulla pyritään tarkastelemaan näytteen biokemikaalien koostumusta laajasti ja keräämään tietoa jopa tuhansista yhdisteistä samanaikaisesti. Näin pystytään luomaan paljon kattavampi kuva elimistön aineenvaihdunnallisesta tilasta kuin yksittäisillä mittauksilla.

Metabolomiikka on hyödyllinen työkalu monessa mielessä, mutta sen ehdoton etu on, että sen avulla pystytään määrittämään sellaisia yhdisteitä, joiden ei tiedetty olevan olemassa! Analytiikka ottaa huomioon kaikki kemialliset signaalit, joita näytteestä voidaan havaita, ja tutkijan tehtävä on tunnistaa signaalit. Teknologia, erityisesti massaspektrometrianalytiikka, on kehittynyt huimaa vauhtia, ja yhä pienemmissä pitoisuuksissa olevia biokemikaaleja kyetään havaitsemaan. Sen vuoksi näytteistä usein löydetään myös uusia, mielenkiintoisia yhdisteitä. Tämä seikka on ensiarvoisen tärkeä perustutkimuksessa, jossa pyritään selvittämään esimerkiksi sairauksien syitä, niiden varhaisia biomarkkereita tai ravinnon terveysvaikutuksia.

Toinen selkeä vahvuus on, että metabolomiikalla kyetään yhdessä analyysissä mittaamaan erittäin laaja yhdistekirjo. Tätä asiaa hyödynnetään erityisesti henkilökohtaistetun lääke- ja ravitsemustieteen parissa, kun pyritään optimoimaan kullekin yksilölle parhaiten soveltuva ja hyödyllisin hoito. Sen määrittäminen ei ole mahdollista ainoastaan yksittäisiin yhdisteisiin keskittymällä, mutta metabolomiikka avaa ennen näkemättömiä mahdollisuuksia tällä saralla, ja tuleekin tulevaisuudessa olemaan yksi tärkeimmistä sovellusalueista.

On suuri ilo että saa työskennellä analytiikan parissa, jonka soveltamisesta ja kehittämisestä on helppo innostua ja joka tuo sopivasti yllätystä ja haastetta työarkeen! Tämä innostus leviää ja uskonkin että tulevaisuudessa yhä useampi tunnistaa termin metabolomiikka, kun mainitsen sen ensimmäistä kertaa!

 

Dosentti Kati Hanhineva, Metabold-tiimin johtaja

Kliininen ravitsemustiede, Itä-Suomen yliopisto

My favourite tool: Metabolomics

Say it again? That is the most common comment I get when I tell people that I am a researcher doing metabolomics analytics. The term may sound very exotic indeed when you hear it for the first time, but in reality there is no mystery in it. Metabolomics is an analytics that focuses on monitoring the everyday life biological processes. What it does differentially compared to the conventional analytical methods is, that it looks at those in much larger scope. Traditional analytical methods focus on individual or few compounds, but in reality any biological sample contains hundreds, even thousands of metabolites. For example in plasma, those metabolites have the potential to tell about the health status of the individual in wider manner than the conventional ones, and that is where metabolomics steps into the picture.

Metabolomics is very useful tool in biological research, and its biggest advance is that it can bring to light even such compounds that nobody knew exist! The mass-spectrometry based metabolomics approaches take into account all the chemical signals that can be measured from the sample, and therefore it enables novel discoveries. The analytical advancements during past years have enabled detection of larger variety of compounds than ever before, and typically almost every metabolomics analysis results in detection of novel, important compounds. This feature is particularly important in basic research when studying the mechanisms of diseases, early biomarkers for those, or effect of nutrition on health.

The second essential aspect of metabolomics is the wide variety of compounds it can encounter in one analytical assay. This is utilized particularly in the research focusing on personalized medicine or nutrition, aiming at finding the most suitable and effective treatment to an individual, which cannot be achieved if focusing only on a couple of compound s. Metabolomics, instead, offers wider possibilities than any other analytics before to monitor biochemicals efficiently, and therefore personalized approaches are clearly the area where it will be utilized more intensively in the future.

I am happy to work with such exiting technology that brings just the right amount of challenge and surprises to everyday working life. It is also nice to see that this excitement is currently spreading, and I am sure that more and more people will recognize the term metabolomics when I first mention it!

 

Leader of the Metabold team, Kati Hanhineva

Ph.D., Adj. Prof., Academy Research Fellow

Dept. of Clinical Nutrition, University of Eastern Finland