Флуксомика как методологический инструмент конструирования лекарственных веществ

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.2022.805782

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.