1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия 2. МИРЭА — Российский технологический университет, Москва, Россия 3. Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова, Москва, Россия 4. Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина, Москва, Россия 5. Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва, Россия 6. Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии, Москва, Россия
Используемые сегодня в науке аналитические технологии позволяют измерять всё разнообразие молекул даже в небольшом количестве биологического образца. В частности, метаболомные технологии сделали возможным одномоментный анализ тысяч низкомолекулярных веществ в одной капле крови. Такая аналитическая эффективность открывает новые возможности для клинико-лабораторной диагностики, в которой до сих пор используют измерение лишь ограниченного числа клинически значимых веществ. Однако на пути внедрения метаболомики в клиническую практику существует ряд объективных трудностей. Институт биомедицинской химии (ИБМХ), консолидируя усилия ведущих научных и медицинских организаций, добился успехов в данном направлении, разработав клиническую метабограмму крови (КМК). С её использованием открываются возможности получения обзорной информации по состоянию организма с детализацией индивидуальных метаболических характеристик пациента. В ряде научных исследований показано, что КМК является действенным инструментом по контролю состояния организма, а на основе паттернов, формируемых КМК (сигнатур), можно осуществлять диагностику и контроль лечения многих заболеваний. На сегодняшний день создание КМК определяет текущее состояние и перспективы клинической метаболомики в России. Данная статья, приуроченная к 80-летнему юбилею ИБМХ, является обзором этих достижений с обсуждением их внедрения в клиническую практику.
Лохов П.Г. и др. Клиническая метаболомика: текущее состояние и перспективы в России // Биомедицинская химия. - 2024. - Т. 70. -N 5. - С. 329-341.
Лохов П.Г. и др., "Клиническая метаболомика: текущее состояние и перспективы в России." Биомедицинская химия 70.5 (2024): 329-341.
Лохов, П. Г., Балашова, Е. Е., Трифонова, О. П., Маслов, Д. Л., Лохов, А. П., Пономаренко, Е. А., Лисица, А. В., Угрюмов, М. В., Стилиди, И. С., Кушлинский, Н. Е., Никитюк, Д. Б., Тутельян, В. А., Шестакова, М. В., Дедов, И. И., Арчаков, А. И. (2024). Клиническая метаболомика: текущее состояние и перспективы в России. Биомедицинская химия, 70(5), 329-341.
Список литературы
Newman-Toker D.E., Schaffer A.C., Yu-Moe C.W., Nassery N., Saber Tehrani A.S., Clemens G.D., Wang Z., Zhu Y., Fanai M., Siegal D. (2019) Serious misdiagnosis-related harms in malpractice claims: The “Big Three” — vascular events, infections, and cancers. Diagnosis (Berlin), 6(3), 227–240. CrossRef Scholar google search
Newman-Toker D.E., Tucker L. (2018) SIDM policy committee roadmap for research to improve diagnosis, part 1: Converting national academy of medicine recommendations into policy action. Society to improve diagnosis in medicine, Evanston, IL, pp. 1–11. Scholar google search
Miller B.T., Balogh E., Ball J. (eds.) (2015) Improving Diagnosis in Healthcare. National Academies Press, Washington, DC, USA, 472 p. Scholar google search
Newman-Toker D.E., Nassery N., Schaffer A.C., Yu-Moe C.W., Clemens G.D., Wang Z., Zhu Y., Saber Tehrani A.S., Fanai M., Hassoon A., Siegal D. (2024) Burden of serious harms from diagnostic error in the USA. BMJ Qual. Saf., 33(2), 109–120. CrossRef Scholar google search
McShane L.M., Cavenagh M.M., Lively T.G., Eberhard D.A., Bigbee W.L., Williams P.M., Mesirov J.P., Polley M.-Y.C., Kim K.Y., Tricoli J.V., Taylor J.M.G., Shuman D.J., Simon R.M., Doroshow J.H., Conley B.A. (2013) Criteria for the use of omics-based predictors in clinical trials. Nature, 502(7471), 317–320. CrossRef Scholar google search
Rochat B. (2015) Is there a future for metabotyping in clinical laboratories? Bioanalysis, 7(1), 5–8. CrossRef Scholar google search
Bujak R., Struck-Lewicka W., Markuszewski M.J., Kaliszan R. (2015) Metabolomics for laboratory diagnostics. J. Pharm. Biomed. Anal., 113, 108–120. CrossRef Scholar google search
Tolstikov V., Akmaev V.R., Sarangarajan R., Narain N.R., Kiebish M.A. (2017) Clinical metabolomics: A pivotal tool for companion diagnostic development and precision medicine. Expert Rev. Mol. Diagn., 17(5), 411–413. CrossRef Scholar google search
Pinu F.R., Goldansaz S.A., Jaine J. (2019) Translational metabolomics: Current challenges and future opportunities. Metabolites, 9(6), 108. CrossRef Scholar google search
Ashrafian H., Sounderajah V., Glen R., Ebbels T., Blaise B.J., Kalra D., Kultima K., Spjuth O., Tenori L., Salek R.M., Kale N., Haug K., Schober D., Rocca-Serra P., O'Donovan C., Steinbeck C., Cano I., de Atauri P., Cascante M. (2021) Metabolomics: The stethoscope for the twenty-first century. Med. Princ. Pract., 30(4), 301–310. CrossRef Scholar google search
Mussap M., Noto A., Piras C., Atzori L., Fanos V. (2021) Slotting metabolomics into routine precision medicine. Expert Rev. Precis. Med. Drug Dev., 6(3), 173–187. CrossRef Scholar google search
Lokhov P.G., Trifonova O.P., Maslov D.L., Lichtenberg, S., Balashova E.E. (2021) Personal metabolomics: A global challenge. Metabolites, 11(11), 715. CrossRef Scholar google search
Beger R.D., Dunn W., Schmidt M.A., Gross S.S., Kirwan J.A., Cascante M., Brennan, L., Wishart D.S., Oresic M., Hankemeier T., Broadhurst D.I., Lane A.N., Suhre K., Kastenmüller G., Sumner S.J., Thiele I., Fiehn O., Kaddurah-Daouk R. (2016) Metabolomics enables precision medicine: “A white paper, community perspective”. Metabolomics, 12(10), 149. CrossRef Scholar google search
Lichtenberg S., Trifonova O.P., Maslov D.L., Balashova E.E., Lokhov P.G. (2021) Metabolomic laboratory-developed tests: Current status and perspectives. Metabolites, 11(7), 423. CrossRef Scholar google search
Lokhov P.G., Balashova E.E., Trifonova O.P., Maslov D.L., Grigoriev A.I., Ponomarenko E.A., Archakov A.I. (2023) Mass spectrometric blood metabogram: Acquisition, characterization, and prospects for application. Int. J. Mol. Sci., 24(2), 1736. CrossRef Scholar google search
Bar N., Korem T., Weissbrod O., Zeevi D.A., Rothschild D., Leviatan S., Kosower N., Lotan-Pompan M., Weinberger A., le Roy C.I., Menni C., Visconti A., Falchi M., Spector T.D., IMI DIRECT consortium, Adamski J., Franks P.W., Pedersen O., Segal E. (2020) A reference map of potential determinants for the human serum metabolome. Nature, 588(7836), 135–140. CrossRef Scholar google search
Coelho G.D.P., Ayres L.F.A., Barreto D.S., Henriques B.D., Prado M.R.M.C., Passos C.M.D. (2021) Acquisition of microbiota according to the type of birth: An integrative review. Rev. Lat. Am. Enfermagem, 29, e3446. CrossRef Scholar google search
Lif Holgerson P., Harnevik L., Hernell O., Tanner A.C.R., Johansson I. (2011) Mode of birth delivery affects oral microbiota in infants. J. Dent. Res., 90(10), 1183–1188. CrossRef Scholar google search
de la Cuesta-Zuluaga J., Kelley S.T., Chen Y., Escobar J.S., Mueller N.T., Ley R.E., McDonald D., Huang S., Swafford A.D., Knight R., Thackray V.G.. (2019) Age- and sex-dependent patterns of gut microbial diversity in human adults. mSystems, 4(4), e00261-19. CrossRef Scholar google search
Kim Y.S., Unno T., Kim B.Y., Park M.S. (2020) Sex differences in gut microbiota. World J. Mens. Health, 38(1), 48–60. CrossRef Scholar google search
Lokhov P.G., Balashova E.E., Trifonova O.P., Maslov D.L., Shestakova E.A., Shestakova M.V, Dedov I.I. (2024) Application of clinical blood metabogram to type 2 diabetes mellitus. Metabolites, 14(3), 168. CrossRef Scholar google search
Lokhov P.G., Trifonova O.P., Balashova E.E., Maslov D.L., Ugrumov M.V., Archakov A.I. (2024) Application of clinical blood metabogram for diagnosis of early-stage Parkinson's disease: A pilot study. Front. Mol. Biosci, 11, 1407974. CrossRef Scholar google search
Schreier J., Feeney R., Keeling P. (2019) Diagnostics reform and harmonization of clinical laboratory testing. J. Mol. Diagn., 21(5), 737–745. CrossRef Scholar google search
Spitzenberger F., Patel J., Gebuhr I., Kruttwig K., Safi A., Meisel C. (2022) Laboratory-developed tests: Design of a regulatory strategy in compliance with the international state-of-the-art and the regulation (EU) 2017/746 (EU IVDR [In vitro diagnostic medical device regulation]). Ther. Innov. Regul. Sci., 56(1), 47–64. CrossRef Scholar google search
Graden K.C., Bennett S.A., Delaney S.R., Gill H.E., Willrich M.A.V. (2021) A high-level overview of the regulations surrounding a clinical laboratory and upcoming regulatory challenges for laboratory developed tests. Lab. Med., 52(4), 315–328. CrossRef Scholar google search
Genzen J.R. (2019) Regulation of laboratory-developed tests. Am. J. Clin. Pathol., 152(2), 122–131. CrossRef Scholar google search
Centers for Medicare and Medicaid Services. Background document on CLIA oversight of LDTs. Retrieved May 16, 2024, from: https://www.cms.gov/ Regulations-and-Guidance/Legislation/CLIA/Downloads/ LDT-and-CLIA_FAQs.pdf. Scholar google search
Nightingale Health Plc. Next-generation health risk management for informed decision-making. Retrieved May 16, 2024, from: https://pro.nightingalehealth.com. Scholar google search
Ajinomoto Group. AminoIndex®|The amino acid profile as a marker for cancer screening. Retrieved May 16, 2024, from: https://www.ajinomoto.com/innovation/action/aminoindex. Scholar google search
