Application of metabolomics in toxicological analysis

Abstract

Celem niniejszego artykułu było przedstawienie najważniejszych aspektów współczesnego zastosowania metabolomiki w toksykologii. Zawarte tu informacje pochodzą z prac, które ukazały się w ostatnich latach na łamach specjalistycznych periodyków i wydawnictw poświęconych omawianemu zagadnieniu. W pierwszej części pracy przybliżono, czym jest metabolomika, jaki jest główny obszar jej zainteresowań oraz dlaczego wyróżnia się na tle innych nauk ,,omics”. Następnie opisano dwie strategie w badaniach metabolomicznych: ukierunkowaną, która charakteryzuje się oznaczeniem ilościowym i jakościowym określonej, wyselekcjonowanej puli metabolitów w liczbie od 50 do 500, oraz nieukierunkowaną, mierzącą wszystkie metabolity obecne w próbce, co określa się ,,metabolomicznym odciskiem palca”. Przedstawiono również przebieg standardowej analizy metabolomu z naciskiem na techniki przygotowania próbki i oznaczania analitu, a także właściwy dobór metody do badanego materiału. W dalszej części artykułu omówiono wybrane badania związane z użyciem metabolomiki w diagnostyce zażywania narkotyków oraz w ocenie ich toksyczności. Omówiono doświadczenia, dotyczące nowych biomarkerów, takich jak metabolity kwasu γ-hydroksymasłowego (GHB), mogące wydłużyć okno diagnostyczne tej substancji, oraz związków, których absencja w moczu wskazuje na zafałszowanie i manipulacje tym materiałem. Wskazano na starania naukowców w opracowaniu modelu predykcyjnego, umożliwiającego przewidywanie profili farmakologicznych nowych substancji psychoaktywnych (NPS), a także na badania pogłębiające wiedzę o metabolizmie i patologicznym działaniu substancji psychoaktywnych w tym kokainy i metamfetaminy. Końcowa część pracy jest poświęcona zastosowaniu tanatometabolomiki w sądowej analizie toksykologicznej post mortem oraz najnowszym doniesieniom opisującym próby wykorzystania metabolomiki we wspomaganej komputerowo toksykologicznej analizie prognostycznej. Poruszane są zarówno zagadnienia dotyczące nowych możliwości jakie daje metabolomika w toksykologii, jak i trudności, które stoją na drodze ku zastosowaniu jej w praktyce.