Metabunica

The metabolism can be represented as a complex system characterized by a high variability of components with properties related to their aggregation and self-organizing capabilities. The elements of metabolism are molecules of various kinds and structural properties, and such variability is observed at different metabolic scales going from metabolites to metabolic profiles via chemical reactions and metabolic pathways, as well as under static or dynamic aspects.  The data analysis and interpretation approaches can give insights into exciting applications of the “metabolome” studies in human health, the so-called “Metabolomics”, but the “Data Analysis” sentence should be interoperated as the global ensemble  of techniques devoted to the mining of information from experimental measurements. Goals for Data Analysis applied to Metabolomics can be represented in three different classes:

• Exploration
• Classification
• Prediction

Il mio Gruppo di Ricerca ha iniziato per primo a Cagliari gli studi sulle applicazioni di metabolomica in medicina. Abbiamo attualmete in corso linee di ricerca per la caratterizzazione del metabolica dei bambini nati pretermine, in collaborazione con il Prof. V. Fanos, ed uno studio dei pazienti neurologici sofferenti di Sclerosi Multipla, in collaborazione con la Prof. M. Marrosu; stiamo studiando inoltre i meccanismi della farmacoresistenza in epilessia, con il prof. F Marrosu.

Il primo lavoro di metabolomica a Cagliari è del 2004 e deriva da un mio progetto di ricerca realizzato in qualità di Assegnista di Ricerca dell’Università di Cagliari ed ha riguardato la caratterizzazione  spettroscopia 1H-NMR del Liquor Cerfalorachidiano di pazienti affetti da Sclerosi Multipla; a partire da questo lavoro, nel quale ho coinvolto e coordinato il gruppo di Spettroscopia NMR del Prof. Adolfo Lai, Dipartimento di Scienze Chimiche, ho avviata la collaborazione con il Prof. Luigi Atzori, Tossicologia ed il Prof. Vassilios Fanos della Pediatria del Policlinico Universitario.

Ho poi svolto il dottorato di ricerca in Chimica sulla Metabolomica, partecipando alla prima Scuola di Metabolomica, organizzata dal compianto prof Filippo Conti di Roma. Ho partecipato poi alle successive Scuole organizzate dal Prof Conti prima della sua scomparsa; in queste scuole ho potuto conoscere ed avviare collaborazioni con i più attivi ricercatori internazionali in metabolomica.

L’esigenza di produrre analisi mediante altre tecniche quali la spettrometria di massa mi ha portato poi alla collaborazione con la Dott.ssa C. Fattuoni, del Dipartimento di Scienze Chimiche; con il suo gruppo abbiamo allestito un laboratorio di spettrometria di massa per la Metabolomica in cui attualmente eseguono esperimenti studenti di Chimica, CTF, Farmacologia e Medicina.

Le particolari esigenze di analisi e calcolo della metabolomica, specialmente in relazione alle applicazioni cliniche, mi ha poi portato a specializzare la parte computazionale della metabolomica realizzando, con il Contributo della Fondazione Banco di Sardegna, un Laboratorio di Metabolomica Computazionale presso la mia unità di ricerca UASB, Unità di Analisi dei Segnali e delle Bioimmagini fondata insieme al mio Tutor scientifico, Prof. F. Marrosu; l’unità è attiva nel settore dell’analisi dei segnali cerebrali.

Infine, nel 2010, raccogliendo i frutti dello sforzo di divulgazione della Metabolomica a Cagliari ho chiesto il contributo ad otto docenti dell’Università di Cagliari che hanno voluto investire sul mio progetto di Metabolomica ed ho acquistato ed installato uno spettrometro NMR (ricondizionato) dedicato alla Medicina ed in particolare alla Metabolomica. In qualità di Esperto Responsabile per la Sicurezza in Risonanza mi sono occupato di tutte le operazioni di installazione accettazione e gestione dello spettro.

Questo blog nasce per rispondere all’esigenza di rendere noto come è nato il filone di ricerca della Metabolomica a Cagliari e divulgare quanto fatto finora da me e dal mio gruppo in Metabolomica;  per dare quante più informazioni possibili su questa disciplina che ha il fascino di raccordare Biologia, Chimica, Informatica, Fisica e Medicina.

Luigi Barberini