Cuestiones sobre “Metabolomics in cancer biomarker discovery: Current trends and future perspectives”

ACTIVIDAD ACADÉMICA DIRIGIDA 2
BIOANÁLISIS
4º CURSO GRADO EN QUÍMICA
Nombre: Sara Ramírez Acosta
ARTÍCULO CIENTÍFICO: “Metabolomics

in cancer biomarker discovery: Current

trends and future perspectives”
CUESTIONES:
1.- Comente las técnicas metabolómicas comentadas en el artículo y proponga algunas otras
técnicas alternativas.
Con respecto a los equipos, generalmente para eldescubrimiento de los
biomarcadores se usa resonancia magnética nuclear (NMR) y espectrometría de masas (MS)
acoplada a técnicas de separación cromatográficas como cromatografía de gases (GC-MS),
cromatografía de líquidos (LC-MS) y electroforesis capilar (CE-MS). Los avances en el poder de
resolución de los analizadores han permitido una medida de los metabolitos en muestras
complejas, entre los mástípicos se encuentran el Q-TOF y Orbitrap, así como sus variantes,
TOF-TOF y LTQ-Orbitrap. Una de las técnicas que están en desarrollo es el “imaging” en la
espectrometría de masas, lo que permite un imaging de las muestras para revelar diferencias
químicas notables entre regiones de una muestra en la superficie. Entre ellas destaca MALDIMS (matrix assisted laser desorption ionisation) y SIMS(secondary ion mass spectrometry).
En la cromatografía de líquidos de alta presión dependiendo de la naturaleza de la fase
estacionaria y fase móvil, así como del principio de separación encontramos:
Modo

Fase Estacionaria

Fase
Móvil
Líquido
apolar

Principio de la
separación
Solubilidad/adsorción

Fase normal

Sólido polar

Fase reversa

Sólido/ líquido
apolar

Líquidopolar

Solubilidad/adsorción

Intercambio
iónico

Sólido
intercambiador

Polarizabilidad

Exclusión
molecular

Sólido poroso

Líquido
acuosalino
Líquido

Tamaño molecular

Afinidad

Sólidos con centros
específicos

Líquido
acuoso

Interacción enzima
sustrato

Especies
químicas
Moléculas
neutras
discretas
Moléculas
neutras
discretas
Especies iónicasMoléculas
neutras
polímeras
Especies
bioquímicas
activas

Los métodos de ionización en los acoplamientos GC-MS y LC-MS más comunes son:
1

GC-MS
LC-MS
EI (Impacto electrónico)
ESI (Ionización por electrospray)
CI (Ionización química) APCI (Ionización química a presión atmosférica)

La elección del método correcto dependerá de la correcta preparación de la muestra y del
instrumento quese emplee. Las muestras como los fluidos biológicos, pueden ser
directamente inyectadas o pre-tratadas mediante técnicas de extracción (LL, SPE,
precipitación). Las células in vitro se lavan y se eliminan células adherentes; la disolución se
somete a ciclos de congelación y centrifugación, finalmente el sobrenadante se analiza. Las
muestras de tejidos poseen un protocolo similar al de lascélulas.
A continuación se muestran diferentes aplicaciones de la metabolómica dirigida al
descubrimiento de biomarcadores en varios tipos de cáncer.
Cáncer
Colorectal

Muestra
Plataforma analítica
Suero
*FTICR-MS, NMR, LC-MS/MS, ESI-MS/MS, GC-MS,UPLC-MS
Orina
GC-MS
Mucosa
NMR, GC-MS
Tejido
CE-MS
Pancreático
Plasma
GC-MS, LC-MS, NMR, HILIC-LC-MS
Suero
NMR
Saliva
CE-MS
GástricoMucosa
GC-MS/MS
Hígado
Suero
LC-MS/MS
Orina
GC-MS
Mama
Suero
GC-MS
Células
ESI-MS
Orina
GC-MS, LC-MS
Ovarios
Plasma
UPLC-MS
Tejido
GC-MS,LC-MS/MS
Orina
GC-MS, LC-MS
Riñon
Suero
LC-MS, HILIC (RP)
Vejiga
Suero
LC-MS
Orina
LC-MS
Próstata
Plasma, Tejido
GC-MS
Orina
CE-MS/MS
Esófago
Suero
NMR, LC-MS
Tejido
GC-MS
Pulmón
Suero
FTICR-MS
Oral
Saliva
CE-MS*FTICR-MS: Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry.

2

2.- Comente las diferencias entre análisis no dirigido (non-target) y dirigido (target) en
metabolómica, así como ponga dos ejemplos de artículos basados en ambos tipos de análisis
haciendo uso de la base de datos sciencedirect.
Los análisis en metabolómica pueden ser no dirigidos o indiscriminados (non-target) o/y...