Ikhtisar
Profil metabolik, juga dikenal sebagai metabolomik yang tidak ditargetkan, adalah pengukuran komprehensif metabolit molekul kecil dalam sampel biologis. Metabolit adalah produk akhir dari proses seluler dan kadarnya mencerminkan respons terintegrasi genom, transkriptome, dan proteom terhadap gangguan genetik dan lingkungan. Tidak seperti pendekatan bertarget yang mengukur sekumpulan senyawa yang telah ditentukan sebelumnya, profil metabolik bertujuan untuk mendeteksi sebanyak mungkin metabolit secara bersamaan, sehingga menghasilkan gambaran global tentang metabolom. Pandangan holistik ini dapat mengungkap perubahan metabolisme yang tidak terduga dan menghasilkan hipotesis baru tentang mekanisme penyakit, kerja obat, dan regulasi fisiologis.
Konsep Utama
Platform analitik untuk pembuatan profil metabolik didominasi oleh spektrometri massa (MS) dan spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR), yang masing-masing memiliki kekuatan yang saling melengkapi. MS menawarkan sensitivitas yang lebih tinggi dan cakupan yang lebih luas, sedangkan NMR memberikan kemampuan reproduksi yang luar biasa dan kuantifikasi non-destruktif. Pemrosesan awal data mencakup deteksi puncak, penyelarasan, normalisasi, dan pemfilteran untuk mengoreksi efek batch dan penyimpangan instrumen. Analisis statistik multivariat: analisis komponen utama (PCA), analisis diskriminan kuadrat terkecil parsial (PLS-DA), dan hutan acak, digunakan untuk mengidentifikasi metabolit yang membedakan kelompok eksperimen. Identifikasi metabolit tetap menjadi hambatan utama, yang memerlukan akurasi massa, waktu retensi, dan spektrum fragmentasi yang disesuaikan dengan pustaka referensi.
Aplikasi
Profil metabolik diterapkan di seluruh penemuan biomarker, toksikologi, genomik fungsional, dan ilmu nutrisi. Ini mengidentifikasi tanda-tanda metabolik penyakit seperti kanker, diabetes, dan kesalahan metabolisme bawaan. Pendekatan ini menjembatani jalur metabolisme dengan keadaan fisiologis real-time, memanfaatkan spektrometri massa untuk cakupan yang luas, dan memanfaatkan spektroskopi NMR untuk kuantifikasi yang kuat dari metabolit yang melimpah.
