Mass spectrometry as a potential technique for clinical medicine

*Damian Gorczyca, Elzbieta Makomaska-Szaroszyk, Lukasz Szarpak, Kacper Kranc

Streszczenie
Metabolomika, proteomika i genomika cieszą się zainteresowaniem naukowców, w tym również z dziedziny nauk medycznych. Odkrycie nowych leków, ich metabolitów, sposobu ich działania, metabolizmu czy ostatecznie ich wchłaniania w organizmie mają bezpośrednie przełożenie w leczeniu chorób. Odkrycie nowych szlaków metabolicznych zaangażowanych w procesy chorobotwórcze może prowadzić do lepszego zrozumienia zjawisk na poziomie komórkowym. Sekwencjonowanie genomu, poznanie jego struktury czy jego wpływu na kodowanie białek to nowe dziedziny, które dostarczają informacji na temat przebiegu procesów biochemicznych i metabolicznych, w tym wielu chorób. Metabolomika pozwala na pozyskanie informacji na temat procesów wewnątrzkomórkowych, badanie wpływu środków farmakologicznych na organizm, na identyfikację nowych, nieznanych szlaków metabolicznych biorących udział w procesach chorobotwórczych, monitorowanie znanych chorób metabolicznych czy badanie farmakokinetyki nowych leków. Poznanie całego metabolomu człowieka to ogromne wyzwanie dla nauk medycznych. Ciężko jest poznać metabolom prostych organizmów. Kluczowe dane, czyli mechanizmy działania organizmu, procesy biochemiczne, etiologia chorób nadal pozostają nierozwikłane, dlatego też metabolomika jako dziedzina będzie się wciąż rozwijała. Proteomika jest skomplikowaną i wymagającą dziedziną badań. Związane jest to z dynamicznym i niejednorodnym charakterem proteomu oraz jego zmiennym. Białka jako podstawowy budulec żywych organizmów pełnią jednocześnie szereg ról w procesach biochemicznych. Poznanie procesów u zdrowego człowieka jest wyzwaniem dla proteomiki, a tym bardziej poznanie procesów biologicznych w stanie patologii jest szczególnie ważne i również kluczowe dla tej dziedziny nauki. Poza metabolomiką i proteomiką pozostają jeszcze klasyczne, ale również istotne badania z zakresu toksykologii, medycyny sądowej czy badania farmakokinetyczne. Ten rodzaj badań jest najbardziej powszechny, gdzie wykorzystuje się spektrometrię mas jako podstawowe narzędzie analityczne.

Summary
Metabolomics, proteomics and genomics are popular with scientists, including those in the field of medical science. The discovery of new drugs of their metabolites, their mode of action, metabolism or eventually their absorption in the body have a direct impact in the treatment of diseases. The discovery of new metabolic pathways involved in pathogenic processes may lead to a better understanding of phenomena at the cellular level. Genome sequencing, understanding its structure and its impact on protein coding are new areas that provide information on the course of biochemical and metabolic processes, including many diseases. Metabolomics allows to obtain information about intracellular processes, study of the influence of pharmacological agents on the body, identification of new, unknown metabolic pathways involved in pathogenic processes, monitoring of known metabolic diseases or pharmacokinetic study of new drugs. The task of knowing the entire human metabolome is a huge challenge for medical sciences. It is difficult to know the metabolisms of simple organisms. Key data, mechanisms of the body's activity, biochemical processes, etiology of diseases are still not unraveled, therefore metabolomics as a field will continue to develop. Proteomics is a complicated and demanding field of research. This is related to the dynamic and heterogeneous character of the proteome and its variable. Proteins as the basic building block of living organisms play simultaneously a series of roles in biochemical processes. Understanding processes in a healthy human is a challenge for proteomics, and the more the recognition of biological processes in the state of pathology is particularly important and also crucial for this field of science. In addition to metabolomics and proteomics, classical, but also significant, toxicology, forensic, or pharmacokinetic studies remain. This type of research is the most common, where mass spectrometry is used as the basic analytical tool.

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.