La métabolomique est une nouvelle branche de la biochimie analytique liée au métabolisme – le processus de conversion de l’énergie alimentaire en énergie mécanique ou en chaleur. Les sous-produits du métabolisme, appelés métabolites, sont produits dans des échantillons biologiques tels que l’urine, la salive et le plasma sanguin. La métabolomique fait référence à l’étude de ces profils de métabolites tels qu’ils sont produits dans des échantillons biologiques. Dans le cas de la biologie végétale, des échantillons de tissus spécifiques sont utilisés pour le profilage des métabolites. La métabolomique s’est développée avec la génomique et la protéomique à partir du milieu des années 1990 à la suite du projet du génome humain, un projet visant à cartographier le système génétique humain.
Les processus d’activité cellulaire tels que la signalisation cellulaire, le transfert d’énergie et la communication de cellule à cellule sont contrôlés par des métabolites. Le métabolome est un ensemble de tous les métabolites d’une cellule à un moment donné. Les humains ont de nombreux types de cellules avec des métabolomes différents, mais la métabolomique concerne l’étude des métabolites de faible poids moléculaire tels que les lipides, les sucres et les acides aminés. Celles-ci sont également appelées petites molécules. Les troubles génétiques, les maladies ou les troubles environnementaux peuvent s’expliquer par l’étude des modifications du métabolome. Ainsi, l’étude des métabolites, à savoir la métabolomique, peut aider à diagnostiquer des maladies ou à étudier les effets d’une substance empoisonnée.
Il existe deux approches complémentaires utilisées pour les investigations métabolomiques : le profilage métabolique et les empreintes métaboliques. Dans le profilage métabolique, des méthodes analytiques quantitatives sont utilisées pour mesurer les métabolites d’une classe particulière. Dans les empreintes métaboliques, les empreintes digitales sont comparées pour déterminer si les métabolites ont changé en raison d’une maladie ou d’une exposition à des toxines. Pour faire ce genre de comparaison, des chromatogrammes et des méthodes statistiques peuvent être utilisés. C’est une méthode semi-quantitative qui peut en fait être appliquée à un large éventail de métabolites. La métabolomique peut être étudiée par une combinaison de profilage métabolique et d’empreintes digitales.
Les chercheurs s’attendent à ce que la métabolomique puisse aider les soins de santé de plusieurs manières. Il devrait être en mesure de produire des médicaments plus sûrs et de mieux identifier les groupes de personnes susceptibles de bénéficier d’un médicament. La métabolomique peut également aider à diagnostiquer la maladie et à surveiller divers traitements de santé. Intégrée à la protéomique et à la génomique, la métabolomique est utilisée, par exemple, pour découvrir pourquoi certaines personnes sont plus sensibles aux dommages au foie causés par certains médicaments. Le domaine devrait jouer un rôle important dans la biologie des systèmes à long terme et à court terme, il devrait fournir des biomarqueurs pour étudier l’exposition aux maladies et aux toxines.