LC-MS - Flüssigchromatographie-Massenspektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Ultra-Performance-Flüssigchromatographie-Massenspektrometer (UPLC-MS Gerät) wird am Molekularen Krebsforschungszentrum (MKFZ) der Charité Berlin zur umfassenden metabolomischen Untersuchung (Messung von Stoffwechselprodukten) vor allem von Tumorproben betrieben, um moderne Fragestellungen in der Krebsforschung in einem systembiologischen Ansatz im Kontext mit weiteren Omics-Analysen (also RNA, DNA und Proteine betreffend) zu bearbeiten. Folgende Projekte zum Tumormetabolismus wurden in diesem Zusammenhang mittels LC-MS durchgeführt und unterstützt: 1) Mit Hilfe des LC-MS wurden zahlreiche technologische, analytische und statistische Tools (bzw. Mess-Routinen) zur Metabolomics-Analyse entwickelt, die ebenfalls als Open Source Software verfügbar gemacht wurden. Dazu zählten “HiResTEC“ zur systematischen und dynamischen Flux-Analyse (wichtig – nicht einmalige Ist-Zustandsmessung, sondern Umsatzmessung von Eingangsmolekülen beim Durchlaufen von Verstoffwechslungskaskaden) von Metaboliten,“findMAIN“ und “InterpretMSSpectrum“ zur Annotation von Metaboliten, und “CorrectOverloadPeaks“ zur verbesserten Datenanalyse von MS Datensätzen. Diese Tools können flexibel in den Arbeitsfluss zur Analyse und Identifikation von diagnostischen und prognostischen Biomarkern in komplexen biologischen Extrakten im onkologischen und nicht-onkologischen Bereich integriert werden. 2) Es konnte in einer hochrangingen Publikation gezeigt werden, dass die chemotherapeutische Therapieempfindlichkeit von Lymphomen durch genetische Defekte in Apoptose- und vor allem Seneszenz-Signalkaskaden vermittelt wird und sich u.a. in einem dysregulierten Tumormetabolismus manifestiert. 3) Im Rahmen der DACHS-Studie wurden die Profile von Plasmametaboliten bei nicht-metastasierten und metastasierten Darmkrebspatienten untersucht. Die metabolischen Profile unterschieden sich in beiden Patientengruppen und ermöglichte darüber hinaus die Identifikation von prognostische Biomarkern für nichtinvasive Metastasen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2013. Synthetic lethal metabolic targeting of cellular senescence in cancer therapy. Nature 501:421-425
Dörr JR, Yu Y, Milanovic M, Beuster G, Zasada C, Däbritz JH, Lisec J, Lenze D, Gerhardt A, Schleicher K, Kratzat S, Purfürst B, Walenta S, Mueller-Klieser W, Gräler M, Hummel M, Keller U, Buck AK, Dörken B, Willmitzer L, Reimann M, Kempa S, Lee S, Schmitt CA
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2016. Automated Annotation and Evaluation of In-Source Mass Spectra in GC/Atmospheric Pressure Chemical Ionization-MS-Based Metabolomics. Anal Chem 88:9386-9390
Jaeger C, Hoffmann F, Schmitt CA, Lisec J
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2016. Extending the dynamic range in metabolomics experiments by automatic correction of peaks exceeding the detection limit. Anal Chem 88:7487-7492
Jaeger C, Hoffmann F, Schmitt CA, Lisec J
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2017. Compound annotation in liquid chromatography/high-resolution mass spectrometry based metabolomics: robust adduct ion determination as a prerequisite to structure prediction in electrospray ionization mass spectra. Rapid Commun Mass Spectrom 31:1261-1266
Jaeger C, Méret M, Schmitt CA, Lisec J
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2018. Non-invasive metastasis prognosis from plasma metabolites in stage II colorectal cancer patients: the DACHS study. Int J Cancer
Zaimenko I, Jaeger C, Brenner H, Chang-Claude J, Hoffmeister M, Grötzinger C, Detjen K, Burock S, Schmitt CA, Stein U, Lisec J
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2018. Nontargeted identification of tracer incorporation in high-resolution mass spectrometry. Anal Chem 90:7253-7260
Hoffmann F, Jaeger C, Bhattacharya A, Schmitt CA, Lisec J
