Metodikken er utviklet både for vevsprøver og for biologiske væsker og flere potensielle biomarkører er detektert innen prostatakreft, brystkreft, preeklampsi og hjerte og kar-sykdommer. MR-metabolomikk i jakten på biomarkører.pdf (216 KB)
-Omikk -teknologi (-omics på engelsk) som genomikk, transkriptomikk, proteomikk og metabolomikk representerer analyser som kan produsere store mengder biologiske data som kan predikere eller forklare sykdom (figur 1). Metabolomikk er den nyeste, og fortsatt minst etablerte av disse -omikk teknologiene, som har hatt stor forskningsmessig interesse de siste årene. Metabolomikk defineres som studiet av små molekyler som kalles metabolitter og deres respons til patologisk stimuli eller genmodifisering (1). Selv små forandringer i gener eller proteinaktivitet, kan gi store endringer i metabolittkonsentrasjoner inne i vev eller biologiske væsker.
I tillegg kan metabolittene i seg selv også ha regulatoriske effekter på gener eller proteiner, noe som gjør at metabolomikk kan gi mye informasjon om hvilke biologiske prosesser som er aktive til enhver tid. Metabolomikk er en teknikk som brukes innen mange fagfelt også utenfor medisin. Flere studier viser at integrasjon av flere -omikk-nivåer (systembiologisk perspektiv) er nødvendig for et mer helhetlig bilde av de biologiske mekanismene.
I de senere år har økt forskningsaktivitet innenfor metabolomikk avslørt en klar verdi for deteksjon av nye biomarkører for komplekse sykdommer som bl.a. kreft, men også andre sykdommer som svangerskapsforgiftning (preeklampsi) og hjerte- og kar-sykdom. Metabolomikk-analyser av humant vev eller biologiske væsker som serum, plasma og urin kan gi en mer omfattende forståelse av biologi og sykdomsprogresjon enn ved analyse av en enkelt metabolitt eller et isolert metabolsk spor (2). Med økt vekt på den kliniske verdien av tidlig diagnostikk og behandling, særlig innenfor kreft, er vi avhengige av nye og robuste biomarkører som kan gi forbedret diagnose, utrede nye behandlingsmål og gi en mer presis prognose hos den enkelte pasient.
For forskere som bruker metabolomikk i sine studier, brukes hovedsakelig to typer teknologi; massespektrometri (MS) eller magnetisk resonans (MR). Selv om det i denne artikkelen fokuseres på bruk av MR for deteksjon av metabolitter, er det fordeler og ulemper både med MR- og MS-metabolomikk. Mens MS-metoder vil kunne detektere langt flere metabolitter, krever disse metodene at prøvene ekstraheres før analyse. Ved bruk av MR-spektroskopi, detekteres derimot kun få metabolitter på grunn av lavere sensitivitet, men samtidig kreves det minimalt med prøvepreparering, noe som gjør metoden svært reproduserbar og lett å kombinere med andre metoder (for eksempel genekspresjon eller histologi).
Ex vivo MR-spektroskopi utføres i dag som oftest på høyoppløselige magneter med feltstyrke typisk mellom 11,7-18,8 Tesla (500-800Mhz) til sammenligning med 1,5-3 Tesla feltstyrke på kliniske magneter brukt på pasienter ved en vanlig MR-bildeundersøkelse. Spektroskopi kan også gjøres direkte in vivo på pasienten samtidig med bildeundersøkelser, men pga. lavere feltstyrke og andre tekniske utfordringer er oppløsningen og signal-støy-forholdet lavere slik at færre metabolitter observ
