Hoppa till huvudinnehåll
Göteborgs universitet
Bild
Foto: Anna-Lena Lundqvist

Metabolomik - vad är det?

 

Metabolomik är en approach inom livsvetenskaperna som fokuserar på analys av små (<1.5 kDa) molekyler, metaboliter, i deras koncentrationsvariation med tiden och i olika system som respons på interna eller externa stimuli. Dvs, metabolomik är identifiering och kvantifiering av metaboliter i ett biologiskt prov vid ett givet tillfälle och förhållande. Metabolomik är således ett mått på den biokemiska fenotypen vid ett givet tillfälle, en '-omics'-teknik som beskriver snabbare biologiska förändringar än exempelvis genomik och proteomik.

De två förhärskande teknikerna inom metabolomik är masspektrometri och NMR. Den förstnämnda tekniken är tillgänglig för forskare i Sverige främst genom Swedish Metabolomics Centre, som också har en nod i Göteborg i och med Chalmers Mass Spectrometry Infrastructure. Svenskt NMR Centrum i Göteborg och i Umeå erbjuder NMR-baserad metabolomik, med både tillgång på expertis inom datainsamling av prover i fast fas (ex. biopsier) och för biovätskor, men även support för statistisk analys av insamlad data.

För NMR innefattar ett typiskt metabolomikprov detektion och kvantifiering av 50 till några hundra metaboliter beroende på vilken provmatris det handlar om. På svenskt NMR Centrum har vi erfarenhet av en bred palett av matriser. Majoriteten är av humant ursprung (serum, plasma, urine, fekalievatten, extrakt av olika vävnader såsom muskler, lever och hjärna) men vi har även erfarenhet av prover från mus, råtta, jäst, nematoder, insekter, makroalger, kiselalger, mammaliecellkulturer och bakterier.

Drack du kaffe eller te till frukosten?

1D NMR spektra på urin ger direkt ett fingeravtryck av vilka metaboliter som finns där över en viss lägsta koncentration. Svaret på frågan i rubriken går att utläsa från multivariat analys av spektra. På samma sätt är det möjligt att träna statistiska modeller för andra karakteristika, såsom kostvarianter, sjukdom visavi friska kontroller osv. Målet är att hitta typiska metabolitprofiler som avspeglar olika metabola tillstånd och därefter kunna bygga modeller där tillståndet/utfallet för okända prover inte använda i modellen kan predikteras med hög säkerhet.

Instrumentering för metabolomik

Instrumenteringen på NMR centrum i Göteborg innefattar fullt automatiserade kylda provväxlare kopplade till 800 MHz och 600 MHz spektrometrar. 600 MHz systemet är uppsatt som ett Bruker IVDr instrument (Länk till information hos Bruker) vilket gör att data genererade på SNC i Göteborg är direkt jämförbara med resultat från andra faciliteter runt om i världen. Detta möjliggör samarbeten med stora provserier såväl som longitudinella studier där prover mäts vid olika tidpunkter då datainsamlingen är direkt reproducerbart över överskådlig tid.

Provberedning och provhantering är fullt automatiserad och följs med hjälp av ett streckkodssystem. Provflödet är ca 100 per dygn på endera 600 eller 800 MHz-systemen.

Kontakta oss gärna om ni vill veta mer om NMR, om vad som är möjligt, hur man hanterar provtagning (blod, serum, urin osv.) för bästa möjliga NMR resultat.

Foto: Anders Pedersen

Information om kostnader och provmatriser

Vi erbjuder tillgång till metabolomikmätningar i projekt där allt från ren service till fullständig statistisk analys kan få support från oss.

För metabolomikprojekt används en per prov-kostnadsmodell. För prover som ska utnyttja IVDr-funktionaliteten, dvs automatisk kvantifiering och/eller lipoproteinproteinprofilering tas en kostnad på 200 SEK per prov. För andra prover och matriser som inte täcks av IVDr tas en kostnad om 150 SEK per prov.

Beroende på överenskommen supportnivå kan kostnader för personalens arbetstid tillkomma. För rena serviceprojekt (provhantering, uppsättning av NMR-mätning, processning av rådata och leverans av data) så ingår 10 timmar fri personaltid med enda kravet att NMR centrum får erkännande i eventuell publikation där data används. För projekt som definierats som samarbetsprojekt vid start så ingår 40 timmar fri personaltid men också ett krav på att minst en av SNCs medarbetare är medförfattare på en eventuell publikation. I båda fallen så gäller att om den fria arbetstiden överskrids så debiteras 700 SEK per timme utöver de 10 respektive 40 fria timmarna.

Plasma/serum, provberedning medelst utspädning 50/50:

  • B.I.Lisa automatisk lipoproteinprofilering (IVDr)
  • B.I.Quant automatisk kvantifiering av ~40 metaboliter (IVDr)
  • Biobank QC kvalitetskontroll av matris och datakvalitet (IVDr)
  • Minst 110 µl prov, helst 325 µl

Plasma/serum, provberedning medelst metanolfällning:

  • Automatisk deproteinering med metanolfällning i en Agilent Bravo pipetteringsrobot
  • Kompatibelt med intern standard
  • Ger ytterligare några metaboliter jämfört med utspädningsberedning
  • Minst 150 µl prov

Urin, provberedning medelst utspädning 10/90:

  • B.I.Quant automatisk kvantifiering av upp till 150 metaboliter (IVDr)
  • Biobank QC kvalitetskontroll av matris och datakvalitet (IVDr)
  • Minst 200 µl prov, helst 650 µl eller mer