Metabolomics, cabang ilmu yang mempelajari metabolit kecil dalam suatu sistem biologis, telah berkembang menjadi salah satu pendekatan paling signifikan dalam memahami kompleksitas fenomena biologis. Dalam sesi panel bertajuk "Metabolomics is Hard, and Why You Should Do it Anyway" di ABRF2024, tiga pembicara utama—Caroline A. Lewis Chidley, Drew Jones, dan Zach Madaj—mengupas tuntas bagaimana metabolomics memberikan wawasan mendalam tentang fenotipe fisiologis maupun patologis, sekaligus menjelaskan tantangan unik yang dihadapinya. 

Caroline A. Lewis Chidley, seorang ahli di bidang metabolomics dan lipidomics dari UMass Chan Medical School, membuka diskusi dengan menyoroti peran penting metabolomics dalam memahami dinamika biologi pada tingkat molekuler. Metabolom, yang mencerminkan kumpulan lengkap metabolit dalam suatu organisme, menawarkan gambaran yang kaya dan beragam tentang proses metabolik yang berlangsung. Namun, Chidley menegaskan bahwa kompleksitas kimiawi yang ada di dalam metabolom justru menjadi salah satu kendala utama. Analisis metabolom mencakup molekul dengan struktur, polaritas, dan ukuran yang sangat bervariasi, sehingga memerlukan pendekatan analitik yang canggih dan spesifik. Ia juga menggarisbawahi bagaimana metabolomics dapat memberikan konteks tambahan yang sangat berharga bagi disiplin ilmu lain seperti genomik dan proteomik. Misalnya, data genomik dan proteomik sering kali memberikan gambaran tentang potensi biologis suatu sistem, tetapi data tersebut tidak selalu mencerminkan keadaan biologis yang sebenarnya. Dalam hal ini, metabolomics dapat menjembatani kesenjangan tersebut dengan menyediakan data kuantitatif tentang hasil akhir dari berbagai proses metabolik, yang sering kali lebih mencerminkan kondisi fisiologis atau patologis secara langsung. 

Drew Jones, yang melanjutkan diskusi, berbicara tentang tantangan teknis yang dihadapi oleh laboratorium metabolomics. Salah satu tantangan utama adalah kurangnya standar universal dalam analisis metabolom. Hal ini, menurut Jones, membuat setiap laboratorium harus mengembangkan protokol dan pendekatan yang sesuai dengan kebutuhan spesifik mereka. Selain itu, ia menyoroti masalah reproduktifitas data, yang menjadi salah satu isu kritis dalam metabolomics. Karena kompleksitas kimiawi metabolit, serta sensitivitas tinggi instrumen analitik seperti spektrometri massa dan kromatografi, variasi kecil dalam pengaturan eksperimen dapat menghasilkan perbedaan signifikan dalam data yang diperoleh. 

Jones juga menekankan pentingnya kolaborasi lintas disiplin untuk mengatasi kendala ini. Dengan melibatkan para ahli dari bidang genomik, proteomik, sitometri alir, dan pencitraan, komunitas metabolomics dapat mengembangkan solusi yang lebih holistik dan terintegrasi. Kolaborasi semacam ini tidak hanya meningkatkan kualitas dan keakuratan data tetapi juga memungkinkan interpretasi yang lebih kaya dan bermakna. 

Zach Madaj, pembicara terakhir, menawarkan perspektif tentang peluang besar yang dihadirkan oleh metabolomics, terlepas dari semua tantangannya. Madaj menjelaskan bahwa metabolomics memiliki potensi untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan biologis yang tidak dapat dijangkau oleh disiplin ilmu lain. Sebagai contoh, ia mengilustrasikan bagaimana analisis metabolom dapat digunakan untuk mengidentifikasi biomarker penyakit, memahami respons tubuh terhadap terapi, atau mengeksplorasi jalur metabolik baru yang sebelumnya tidak diketahui. 

Madaj juga berbicara tentang kemajuan teknologi yang telah mendorong perkembangan metabolomics, seperti penggunaan spektrometri massa resolusi tinggi dan integrasi data berbasis kecerdasan buatan. Teknologi ini memungkinkan deteksi dan identifikasi metabolit dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya, meskipun ia juga mengakui bahwa interpretasi data tetap menjadi tantangan besar. Menurutnya, alat analitik yang lebih baik perlu dikombinasikan dengan pendekatan statistik yang kuat dan pengetahuan mendalam tentang biologi untuk menghasilkan wawasan yang benar-benar berguna. 

Melalui diskusi interaktif dalam sesi ini, ketiga pembicara tersebut sepakat bahwa metabolomics adalah bidang yang penuh dengan tantangan, tetapi manfaatnya yang tak ternilai menjadikannya sebuah keharusan, terutama bagi para peneliti yang ingin memahami mekanisme biologis secara mendalam. Mereka juga mendorong para peneliti dari berbagai disiplin ilmu untuk mulai mengeksplorasi potensi metabolomics dalam konteks penelitian mereka masing-masing. 

Secara keseluruhan, sesi panel ini berhasil memberikan wawasan yang mendalam dan komprehensif tentang tantangan dan peluang dalam metabolomics. Ketiga pembicara dengan jelas mengartikulasikan mengapa, meskipun metabolomics adalah bidang yang sulit, manfaatnya jauh melampaui hambatan-hambatan yang ada. Mereka juga berhasil menginspirasi audiens untuk melihat metabolomics bukan sebagai sekadar cabang ilmu, tetapi sebagai alat penting yang dapat membuka pintu menuju penemuan-penemuan baru yang revolusioner. 

Di tengah dunia penelitian yang semakin kompleks dan terfragmentasi, metabolomics hadir sebagai jembatan yang menghubungkan berbagai disiplin ilmu, memberikan konteks yang diperlukan untuk memahami dinamika biologis secara menyeluruh. Dan seperti yang disampaikan oleh ketiga pembicara dalam sesi ini, meskipun perjalanan menuju pemahaman yang lebih baik melalui metabolomics penuh dengan tantangan, ini adalah perjalanan yang sangat layak untuk dilakukan. 

Di balik tantangan yang melekat pada metabolomics, muncul daya tarik yang tak tertandingi. Caroline A. Lewis Chidley, dalam diskusi lanjutan, menggambarkan metabolomics sebagai perjalanan yang tidak hanya mengungkap molekul kecil dalam sistem biologis tetapi juga memberikan konteks yang sangat mendalam untuk fenomena biologis yang lebih besar. Tantangan seperti keberagaman kimiawi dan dinamika yang cepat dari metabolit sebenarnya menjadi bagian integral dari daya tarik bidang ini. Seperti seorang arkeolog yang menemukan fosil yang belum pernah terlihat sebelumnya, metabolomics memberi peneliti kemampuan untuk memetakan jalur metabolik yang tersembunyi—jalur yang sering kali memegang kunci penting dalam memahami penyakit atau fungsi biologis tertentu.

Sumber: ABRF2024: Metabolomics is Hard, and Why You Should Do it Anyway

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring