Spatial Metabolomics

Zwar ermöglichen hochempfindliche und genaue Analysemethoden bzw. ihre Kombination heute schon quantitative Untersuchungen des Metaboloms – also aller Stoffwechselprodukte eines Organismus – auf zellulärer Ebene. Was derzeit jedoch fehlt, sind Analyseverfahren, mit denen sich das Metabolom auch räumlich und zeitlich aufgelöst vollständig abbilden lässt. Diese räumlichen und zeitlichen Informationen sind wichtig, um krankhafte Veränderungen der Zellen zu erkennen, etwa um die zelluläre metabolische Heterogenität bei Herzerkrankungen oder Tumoren zu analysieren, damit man deren frühe Entwicklung versteht. Eine solche molekulare Analyse hochdynamischer Stoffwechselvorgänge und -veränderungen in Gewebearealen stellt die Forschung vor große Herausforderungen.

Das ISAS hat im Jahr 2021 die Nachwuchsgruppe Spatial Metabolomics etabliert. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Nachwuchsgruppe wird in den folgenden fünf Jahren einen Multimethoden-Ansatz entwickeln, mit dem sich Stoffwechselprozesse parallel unter räumlichen und zeitlichen Aspekten analysieren lassen. Dafür wird das Team die zwei komplementären Analyseverfahren Massenspektrometrie-(MS) Imaging und Kernspinresonanzspektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) für die Multi-Omics-Analysen anwenden. Ziel ist es, mithilfe der künftigen Analytik neue und verbesserte personalisierte Therapien bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs zu ermöglichen. 

Das BMBF fördert die MSCoreSys-assoziierte Nachwuchsgruppe Spatial Metabolomics unter dem Förderkennzeichen 161L0271.