Die Metabolomik analysiert die Gesamtheit aller niedermolekularen Stoffwechselverbindungen in einem biologischen System, wie in Zellen oder Gewebe. Mit der Metabolomik wird quasi ein chemischer Fingerabdruck des Zellstoffwechsels genommen. Verwendet werden dabei Massenspektrometer in Kombination mit Gas- und Flüssigkeitschromatografen. Mit der Methode lassen sich vergleichsweise schnell nicht nur die Wirkung auf den Stoffwechsel, sondern auch Nebenwirkungen von Substanzen wie Arzneimitteln feststellen.
In der Untersuchung des Baseler Forschungsteams wurden 1.520 Medikamente in A549-Lungenkrebszellen getestet. Daraus resultierte, dass 26 % der Medikamente das Zellwachstum in den Lungenkrebszellen hemmen konnten und 86 % intrazelluläre Stoffwechselveränderungen auslösten, die in zwei weiteren getesteten Krebszelllinien weitgehend konserviert waren.
Nach der zusätzlichen Hochdurchsatz-Charakterisierung von 3,4 Millionen Medikamenten-Metaboliten-Abhängigkeiten erstellte das Forschungsteam eine Nachschlagetabelle über die Beeinflussung des Stoffwechsels durch Arzneimittel aus verschiedenen therapeutischen Klassen.
Originalpublikation:
Schuhknecht, L., Ortmayr, K., Jänes, J. et al. A human metabolic map of pharmacological perturbations reveals drug modes of action. Nat Biotechnol (2025). https://doi.org/10.1038/s41587-024-02524-5
Quellen und weitere Informationen:
https://www.laborpraxis.vogel.de/
https://www.pharmakologie.med.fau.de/
https://www.ie-freiburg.mpg.de/de/metabolomics