Российские ученые создали универсальную схему анализа метаболитов в организме человека

Сотрудники МГУ им. Ломоносова разработали схему, позволяющую по анализу низкомолекулярных соединений (углеводы, аминокислоты, органические кислоты, нуклеотиды и другие) делать заключения о процессах, протекающих в организме. Результаты исследования опубликованы в британском научном журнале Analytical Methods, сообщает ТАСС.

"Сотрудники химического факультета МГУ предложили универсальную рабочую схему анализа метаболома, скомбинировав существующие статистические методики. Ученые собрали несколько десятков наборов экспериментальных данных из открытых репозиториев. <...> Схема пригодится врачам, фармакологам, экологам, а также будет полезна для контроля качества пищевых продуктов", - говорится в сообщении.

Совокупность низкомолекулярных соединений в организме называют метаболомом. Определение состава метаболома важно для динамического анализа процессов, происходящих в организме, так как при заболеваниях метаболом пораженной ткани может резко измениться. Например, определение уровня креатинина в крови и моче используют для оценки функции почек, анализ на содержание желчных кислот в крови - функции печени.

Помимо обнаружения заболеваний, метаболомика помогает в поиске новых лекарственных средств, в микробиологии, пищевой химии, а также мониторинге состояния окружающей среды. Однако до сих пор нет единой процедуры анализа экспериментальных данных, так как они могут быть получены из десятков серий измерений биологических образцов в разных условиях. И для их анализа также используют различные статистические методы.

Ученые из МГУ разработали универсальную схему анализа метаболитов, которая основывается на методах машинного обучения. По словам авторов работы, разработанный подход призван стандартизировать процедуру анализа данных в метаболомике: все вычисления выполнены в одной программе, на одном языке программирования и распространяются бесплатно. Процесс вычисления может быть ускорен за счет параллельных вычислений.

"По формальным признакам используемый нами подход никто в таком виде до этого не использовал, мы объединили существующие подходы с некоторыми изменениями. Нашу работу выгодно отличает от прочих беспрецедентный объем валидации - 36 наборов данных, тогда как обычно ограничиваются тремя-пятью", - сказал один из авторов работы, младший научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ Иван Плющенко.