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Cartografía del metaboloma celular mediante metabolómica computacional y trazado isotópico

Acronym	METMAP
Project title	Cartografía del metaboloma celular mediante metabolómica computacional y trazado isotópico
External reference	PID2024-159303OB-I00
Description/abstract	La metabolómica mediante cromatografía líquida acoblada a la espectrometría de masas (LC-MS) es una herramienta emergente para la medición de pequeñas moléculas (metabolitos) en fluidos y tejidos biológicos, utilizada para identificar metabolitos implicados en enfermedades o mecanismos metabólicos. Aunque las tecnologías existentes tienen la capacidad de medir un gran número de metabolitos en muestras biológicas, la identificación de estos metabolitos es un cuello de botella imponente donde, rutinariamente, sólo unos pocos metabolitos son identificados (anotados), mientras que una gran fracción de metabolitos medidos permanecen sin identificar. Esta desventaja no sólo afecta drásticamente a la adopción generalizada de la metabolómica, sino también a la aplicación de estrategias de marcado isotópico (MI) a la investigación metabolómica. El MI es una técnica que permite trazar el destino de moléculas marcadas en las estructuras de sus metabolitos derivados, y tiene un gran potencial para potenciar la forma en que se aplica la metabolómica, con importantes implicaciones en la investigación del cáncer. El objetivo general de este proyecto es mejorar los métodos actuales de análisis de datos metabolómicos, centrándose en la anotación e identificación de metabolitos en experimentos metabolómicos de MI. Para ello, diseñaremos nuevos métodos y herramientas para agilizar el análisis de datos basados en marcado isotópico, avanzando así hacia la democratización de esta técnica. Además, la información extraída mediante la interpretación de señales LC-MS utilizando MI puede utilizarse para realizar «ingeniería inversa» de la estructura de metabolitos actualmente no identificados en las muestras. En este sentido, ampliaremos esta metodología para la identificación de amplio alcance de metabolitos en muestras celulares combinándola con el análisis de información bioquímica (rutas biológicas). Por último, integraremos estas nuevas herramientas en una plataforma web ya existente, desarrollada como resultado de un proyecto anterior, y la ampliaremos con nuevas capacidades, incluido un módulo para la anotación de lípidos y otro módulo para la integración de datos multiómicos. En última instancia, nuestro objetivo es crear un mapa o cartografiar (es decir, identificar) metabolitos actualmente no identificados en muestras celulares, y al mismo tiempo dotar a la comunidad herramientas robustas y fáciles de usar para el análisis de datos metabolómicos de amplio alcance, y la anotación e identificación de metabolitos. Gracias a este nuevo mapa, todos los investigadores que utilicen la metabolómica podrán obtener fácilmente una lista de metabolitos anotados presentes en las muestras, lo que permitirá un análisis de datos de metabolomica a gran escala, tan esencial como lo ha sido para en el avance de la proteómica y la genómica. Como resultado, este nuevo ecosistema bioinformático basado en la web permitirá una mayor capacidad de interrogación de la composición metabólica de las muestras y su integración con otros datos ómicos, reduciendo drásticamente el trabajo manual y la necesidad de conocimientos técnicos. Nuestra propuesta tiene el potencial de impactar en cómo se realiza actualmente el análisis de metabolitos y su contextualización dentro de las rutas bioquímicas, permitiendo el descubrimiento de nuevos conocimientos con amplias aplicaciones en biología celular, fisiología o investigación del microbioma.
Financing entity	MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES
Amount granted	118.125,00 €
Logos
Call	Ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2024-2027. Año 2024
Start date	01-09-2025
End date	31-08-2028
Department/PI	Eng. Electrònica, Elèctrica i Automàtica/DOMINGO ALMENARA, XAVIER
Field	Nacional
Status	In progress