Metabolomics – an overview. From basic principles to potential biomarkers (part 1)

The metabolome, final downstream product of the genome and exogenous sources, is characterized by a large number of small molecules exhibiting a huge diversity of chemical structures and abundances, requiring complementary analytical platforms to reach its extensive coverage. The metabolome is dynamic, reflecting the continuous fluxes of metabolic and signalling pathways. Metabolomics is the detection and quantitation of metabolites in biological samples. Furthermore, recently emerged technologies have enabled us to determine spatiotemporal distribution of biological molecules present in tissues. In a two-part article, we present a description of usual metabolomics technologies, workflows and strategies leading to the implementation of new clinical biomarkers. In this first part, after introducing metabolomics concepts, we review analytical techniques used in this setting.

RésuméLe métabolome, produit terminal issu du génome et de sources exogènes, est caractérisé par un nombre important de petites molécules. Ces molécules présentent une très grande diversité de structures chimiques et d’abondances, nécessitant des plateformes analytiques complémentaires pour une description globale. Le métabolome est dynamique, reflétant les flux continus de voies métaboliques et de voies de signalisation. La métabolomique consiste à détecter et quantifier les métabolites présents dans des échantillons biologiques. Des technologies récentes nous permettent de déterminer la distribution spatiotemporelle des molécules présentes dans les tissus. Dans deux articles, nous présentons une description des technologies utilisées en métabolomique, des workflows et des stratégies menant à l’introduction de nouveaux biomarqueurs en clinique. Dans cette première partie, après avoir introduit les concepts liés à la métabolomique, nous passerons en revue les techniques analytiques utilisées dans ce domaine.