ilvmНормативно-правовое регулирование в ветеринарииLegal regulation in veterinary medicine2782-6252SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2782-6252.2023.1.72ilvm-525Research ArticleФАРМАКОЛОГИЯ, ТОКСИКОЛОГИЯPHARMACOLOGY, TOXICOLOGYФлуксомика как методологический инструмент конструирования лекарственных веществFluxomics as a methodological tool for designing drugshttps://orcid.org/0000-0002-6852-3110ПонамарёвВ. С.PonamarevV. S.

канд.ветеринар.наук

PhD in Veterinary Sciences

Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медициныРоссияSt. Petersburg State University of Veterinary MedicineRussian Federation202313042023017275Copyright © Понамарёв В.С., 20232023Понамарёв В.С.Ponamarev V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ilvm.elpub.ru/jour/article/view/525

В данной статье даётся определение флуксомики как медико-биологической науки и области метаболических исследований, которая используется как методологический инструмент конструирования лекарственных веществ, в том числе и для ветеринарного применения.

Научная новизна публикации заключается в комплексности проводимого обзора существующих исследований в сфере новейших способов конструирования фармацевтических субстанций (в т.ч. основанных на цифровой трансформации), таких, как изучение флуксома клетки, с описанием основных методологических подходов и принципов. Основной авторской гипотезой данного исследования является возможность выявления наиболее перспективных подходов с точки зрения ветеринарной фармакологии для дальнейшего возможного их внедрения в отраслевую практику.

Целью обзора является обоснование приоритетного использования методологии флуксомики как этапа разработки новых лекарственных препаратов для ветеринарного применения с изучением основных методологических подходов.

Методология поиска информации базировалась на таких общенаучных методах познания, как: обзор специализированных поисковых систем и баз научных и исследовательских данных (Scopus, WoS, PubMed) за последние 10 лет, из которых были выбраны наиболее информативные, анализ выявленных результатов, их сравнение по релевантности.

В результате проведённого анализа была выявлена роль флуксомики в структуре «омических» наук, рассмотрены основные концепции, определяющие развитие флуксомики как комплекса алгоритмов по изучению метаболических сетей, аналитические и инструментальные методы реализации флуксомических моделей, обозначены основные проблемы и перспективы использования данного методологического аппарата в контексте конструирования и дальнейшей проверки веществ-кандидатов вв лекарственные средства.

This article defines fluxomics as a biomedical science and an area of metabolic research, which is used as a methodological tool for the design of medicinal substances, including for veterinary use.

The scientific novelty of the publication lies in the complexity of the ongoing review of existing research in the field of the latest methods of designing pharmaceutical substances (including those based on digital transformation), such as the study of cell flux, with a description of the main methodological approaches and principles. The main author's hypothesis of this study is the possibility of identifying the most promising approaches in terms of veterinary pharmacology for their further possible introduction into industry practice.

The purpose of the review is to substantiate the priority use of the Fluxomics methodology as a stage in the development of new drugs for veterinary use with the study of the main methodological approaches.

The information retrieval methodology was based on such general scientific methods of cognition as: a review of specialized search engines and databases of scientific and research data (Scopus, WoS, PubMed) over the past 10 years, of which the most informative ones were selected, analysis of the identified results, and their comparison by relevance.

As a result of the analysis, the role of fluxomics in the structure of "ohmic" sciences was revealed, the main concepts that determine the development of fluxomics as a set of algorithms for the study of metabolic networks, analytical and instrumental methods for implementing fluxomic models were considered, the main problems and prospects for using this methodological apparatus in the context of designing and further validation of drug candidate substances.

флуксомикаметодологияконструирование лекарственных веществфлуксомхроматографиямасс-спектрометрияядерный магнитный резонансfluxomicsmethodologydrug designfluxomchromatographymass spectrometrynuclear magnetic resonanceReferencesNielsen, J. Systems biology of metabolism / J. Nielsen // Annual Review of Biochemistry. – 2017. – Vol. 86. – P. 245-275. – DOI 10.1146/annurev-biochem-061516-044757. – EDN ZGIJLR.Nielsen, J. Systems biology of metabolism / J. Nielsen // Annual Review of Biochemistry. - 2017. - Vol. 86. – P. 245-275. – DOI 10.1146/annurev-biochem-061516-044757. – EDN ZGIJLR.Cascante, M. Fluxomics / M. Cascante, A. Benito, I. Marín De Mas [et al.] // A Systems Biology Approach to Study Metabolic Syndrome, 2014. – P. 237-250. – DOI 10.1007/978-3-319-01008-3_12. – EDN WQPCJP.Cascante, M. Fluxomics / M. Cascante, A. Benito, I. Marín De Mas [et al.] // A Systems Biology Approach to Study Metabolic Syndrome, 2014. - P. 237-250. – DOI 10.1007/978-3-319-01008-3_12. – EDN WQPCJP.Emwas, A. H. Fluxomics - New Metabolomics Approaches to Monitor Metabolic Pathways / A. H. Emwas, K. Szczepski, M. Jaremko [et al.] // Frontiers in Pharmacology. – 2022. – Vol. 13, No. JAN. – P. 805782. – DOI 10.3389/fphar.2022.805782. – EDN HKPNZM.Emwas, A. H. Fluxomics - New Metabolomics Approaches to Monitor Metabolic Pathways / A. H. Emwas, K. Szczepski, M. Jaremko [et al.] // Frontiers in Pharmacology. - 2022. - Vol. 13, no. Jan. – P. 805782. – DOI 10.3389/fphar.2022.805782. – EDN HKPNZM.Абдуллаев, А. А. Метаболомные подходы в изучении сердечно-сосудистых заболеваний / А. А. Абдуллаев, Г. Ж. Абдуллаева, Х. Ф. Юсупова // Евразийский кардиологический журнал. – 2021. – № 1(34). – С. 106-117. – DOI 10.38109/2225-1685-2021-1-106-117. – EDN TSESKB.Abdullaev, A. A. Metabolic approaches in the study of cardiovascular diseases / A. A. Abdullaev, G. Zh. Abdullaeva, Kh. F. Yusupova // Eurasian Journal of Cardiology. - 2021. - No. 1 (34). - S. 106-117. – DOI 10.38109/2225-1685-2021-1-106-117. – EDN TSESKB.Emwas A-, Szczepski K, Al-Younis I, Lachowicz JI and Jaremko M (2022) Fluxomics - New Metabolomics Approaches to Monitor Metabolic Pathways. Front. Pharmacol. 13:805782. doi: 10.3389/fphar.2022.805782Emwas A-, Szczepski K, Al-Younis I, Lachowicz JI and Jaremko M (2022) Fluxomics - New Metabolomics Approaches to Monitor Metabolic Pathways. front. Pharmacol. 13:805782. doi:10.3389/fphar.2022.805782Violante, S. Stable isotope tracers for metabolic pathway analysis / S. Violante, M. Berisa, J. R. Cross, T. H. Thomas // Methods in Molecular Biology. – 2019. – Vol. 1978. – P. 269-283. – DOI 10.1007/978-1-4939-9236-2_17. – EDN JMXRFN.Violante, S. Stable isotope tracers for metabolic pathway analysis / S. Violante, M. Berisa, J. R. Cross, T. H. Thomas // Methods in Molecular Biology. - 2019. - Vol. 1978. - P. 269- 283. – DOI 10.1007/978-1-4939-9236-2_17. – EDN JMXRFN.Wolak, J. Noninvasive fluxomics in mammals by nuclear magnetic resonance spectroscopy / J. Wolak, K. RahimiKeshari, R. E. Jeffries [et al.] // . – 2012. – Vol. 17. – P. 321-392. – DOI 10.1007/978-1-61779-618-0_11. – EDN ROUDEB.Wolak, J. Noninvasive fluxomics in mammalsoscopy by nuclear magnetic resonance spectr / J. Wolak, K. RahimiKeshari, R. E. Jeffries [et al.] // . - 2012. - Vol. 17. - P. 321-392. – DOI 10.1007/978-1-61779-618-0_11. – EDN ROUDEB.Millard, P. Impact of kinetic isotope effects in isotopic studies of metabolic systems / P. Millard, P. Mendes, J. C. Portais // . – 2015. – Vol. 9, No. 1. – P. 64. – DOI 10.1186/s12918-015-0213-8. – EDN XTVAKL.Millard, P. Impact of kinetic isotope effects in isotopic studies of metabolic systems / P. Millard, P. Mendes, J. C. Portais // . – 2015. – Vol. 9, No. 1. – P. 64. – DOI 10.1186/s12918-015-0213-8. – EDN XTVAKL.Sen, P. Kinetic modelling of phospholipid synthesis in Plasmodium knowlesi unravels crucial steps and relative importance of multiple pathways / P. Sen, H. J. Vial, O. Radulescu // BMC Systems Biology. – 2013. – Vol. 7. – P. 123. – DOI 10.1186/1752-0509-7-123. – EDN YVSXWL.Sen, P. Kinetic modelling of phospholipid synthesis in Plasmodium knowlesi unravels crucial steps and relative importance of multiple pathways / P. Sen, H. J. Vial, O. Radulescu // BMC Systems Biology. – 2013. – Vol. 7. – P. 123. – DOI 10.1186/1752-0509-7-123. – EDN YVSXWL.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.