Recherche en métabolomique

Les interactions des métabolites au sein d'un système biologique sont appelées "métabolome". Le métabolome est l'ensemble des métabolites présents dans un organisme ou un échantillon biologique. Les métabolites sont des composés de faible poids moléculaire, généralement inférieur à 1,5 kDa, qui sont les intermédiaires ou les produits des voies de biosynthèse/catabolisme. Il s'agit, par exemple, des acides aminés, des nucléotides, des glucides et des lipides, qui sont souvent étudiés séparément dans le cadre de la recherche en lipidomique. Les métabolites primaires sont endogènes et participent directement aux processus normaux de croissance, de développement et de reproduction. Les métabolites secondaires sont exogènes et ne participent pas à ces processus bien qu'ils aient des fonctions écologiques importantes.

Les voies métabolomiques sont étudiées à l'aide de métabolites, d'enzymes, de techniques de séparation ainsi que par l'analyse et le marquage des métabolites. Deux des techniques de profilage métabolique les plus courantes sont l'analyse métabolomique ciblée et non ciblée. L'analyse métabolomique ciblée consiste à quantifier certains métabolites connus dans un échantillon, généralement dans une voie précise ou un groupe de composés apparentés. L'analyse métabolomique non ciblée fournit le profil métabolique global d'un échantillon pour les métabolites connus et inconnus dans le but d'identifier de nouveaux métabolites. L'empreinte métabolique est une analyse rapide et globale des métabolites présents dans un échantillon, sans intention d'identifier spécifiquement chaque métabolite.

Une procédure métabolomique implique une approche intégrée de la préparation des échantillons, de la normalisation et de l'étalonnage, des méthodes de séparation, de la détection des métabolites et de l'analyse des données. Les types d'échantillons comprennent le plasma, l'urine, la salive, les tissus et les cellules. Des méthodes de préparation et de séparation d'échantillons sont nécessaires pour simplifier les mélanges complexes, car il est difficile d'analyser simultanément une multitude de métabolites aux propriétés physicochimiques diverses. Les principales méthodes de séparation utilisées sont la chromatographie en phase gazeuse (GC), la chromatographie liquide haute performance (HPLC) ou l'électrophorèse capillaire (CE). Ces méthodes de séparation sont généralement associées à la spectrométrie de masse comme méthode de détection (GC-MS ou LC-MS). La spectrométrie de masse (MS), la résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) et la spectroscopie Raman sont des techniques analytiques couramment utilisées dans la détection de métabolites. L'analyse des données métabolomiques nécessite des outils et des logiciels sophistiqués pour une identification et une quantification rigoureuses des composés et une interprétation précise des données.

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