Metabolomiken ger tydliga svar
En ögonblicksbild av en cell, vävnad eller organism - det är vad metabolomik kan åstadkomma. Det relativt nya forskningsfältet stärks nu med anslag från Wallenbergstiftelsen och ska utvecklas till en nationell plattform.
För att stärka forskningsfältet har nu två forskargrupper fått stöd av Wallenbergstiftelsen. Anslaget är sammanlagt på nästan 80 miljoner och delas ut till Göran Karlsson vid Göteborgs universitet och Thomas Moritz vid SLU i Umeå. De två forskarna företräder de två tekniker som används för metabolomikstudier – Göran Karlsson är föreståndare för svenskt NMR-centrum vid Göteborgs universitet och Thomas Moritz bedriver metabolomikstudier med hjälp av masspektometri. Teknikerna kompletterar varandra, i bästa fall kan man använda båda två för att få en komplett bild av det som kallas för metabolomet.
Båda metoderna kräver en stabil provhantering och kunskap om hur man analyserar datan som genereras. Plattformen ska erbjuda experthjälp för att tillämpa metabolomik på olika typer av frågeställningar.
Forskningsfältet har vuxit sig starkt under de senaste tio åren, och ofta har den tekniska utvecklingen dominerat.
– Vi har till exempel jobbat mycket med hur proverna ska extraheras och hur man ska analysera data. Nu är det dags att ta sig an biologiska frågeställningar och se hur man kan applicera metabolomik, säger Thomas Moritz.
Han är själv växtbiolog och undersöker med hjälp av metabolomik vad som händer när ett träd går i vila på hösten. För att utveckla tekniken även mot andra typer av frågeställningar hjälper han andra forskare som vill tillämpa metabolomik på sina studier. Ibland fungerar det även tvärtom, att han tar kontakt med forskare som har intressanta prover för att se vad man kan avläsa med hjälp av tekniken.
Göran Karlsson nämner exempel där metabolomik kan bli en ren rutinmetod.
– Man kan till exempel med hjälp av ett enkelt blodprov visa om en patient har metastaserande koloncancer eller inte och vad prognosen är, säger han och menar att det är just ögonblicksbilden som kan ge ett tydligt svar på en fråga. Svårigheten består snarare i att formulera en bra fråga – sedan är metabolomiken ett bra verktyg för att svara på den.
Det användningsområde som är mest eftertraktat från den medicinska forskningsvärlden är identifikation av biomarkörer, till exempel för olika sjukdomstillstånd.
– Men jag skulle också vilja påpeka att metabolomik kan användas för att förstå biologin bakom en sjukdom och för att identifiera proteiner som kan vara bra föremål för en terapi, säger Thomas Moritz.
Även i kliniska prövningar kan metabolomiken vara av stort värde genom att ge information om hur en läkemedelskandidat metaboliseras i försöksdjur eller i människor. Toxikologiska studier skulle underlättas och man skulle tidigare kunna identifiera oönskade bieffekter.
– I förlängningen kan metabolomik även tillämpas i sjukvården för att undersöka hur en patient reagerar på vissa läkemedel. På så sätt skulle man kunna optimera behandlingen och snabbt hitta den bästa behandlingen för varje individ, säger Göran Karlsson.
Samtidigt som teknikerna ska tillämpas ska de även vidareutvecklas. Mycket handlar om automatisering av provhantering för att uppnå en enhetlig kvalitet. I Göteborg ska NMR-tekniken utvecklas med snabb 2D-NMR som ger en bättre upplösning och nya möjligheter att identifiera nya ämnen. Dessutom ska Göteborgs universitet finansiera en professur i ämnet metabolomik.
– Detta är en tydlig markering att man är beredd att satsa på ämnet, kommenterar Göran Karlsson.
Med hjälp av masspektrometri har 50 000 prover analyserats de senaste tio åren, nu är målet att utöka kapaciteten till 20 000 prover per år.
– Det kan vara intressant för större studier, till exempel sådana som jobbar med material från biobanker som kan ha 500-600 eller även tusentals prover i en serie, säger Thomas Moritz och lägger till att det finns planer att låta större projekt granskas av externa experter.
– Vi har tagit på oss en uppgift och har stora krav på oss själva att ha den absolut högsta kvaliteten på plattformen.