Pharmacometabolomics
ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ, જેને ફાર્માકોમેટાબોનોમિક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક એવું ક્ષેત્ર છે જે મેટાબોલોમિક્સ, શરીર દ્વારા ઉત્પાદિત મેટાબોલાઇટ્સનું પ્રમાણ અને વિશ્લેષણમાંથી ઉદ્ભવે છે. તે વ્યક્તિના શારીરિક પ્રવાહીમાં ચયાપચયના સીધા માપનનો સંદર્ભ આપે છે, જેથી ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજનોના ચયાપચયની આગાહી અથવા મૂલ્યાંકન કરી શકાય અને દવાની ફાર્માકોકાઇનેટિક રૂપરેખા વધુ સારી રીતે સમજી શકાય. વૈકલ્પિક રીતે, ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજનના વહીવટને પગલે ચયાપચયના સ્તરને માપવા માટે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ લાગુ કરી શકાય છે, જેથી ચોક્કસ ચયાપચયના માર્ગો (ફાર્માકોડાયનેમિક્સ) પર સંયોજનની અસરોનું નિરીક્ષણ કરી શકાય. આ ચયાપચય પર દવાની અસરો અને સારવારના પ્રતિભાવની વિવિધતાની પદ્ધતિમાં સંકળાયેલા માર્ગોની વિગતવાર નકશા પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, બેઝલાઇન (મેટાબોટાઇપ) પર વ્યક્તિની મેટાબોલિક રૂપરેખા વ્યક્તિઓ સારવારને કેવી રીતે પ્રતિસાદ આપે છે તે વિશેની માહિતી પૂરી પાડે છે અને રોગની સ્થિતિમાં વિજાતીયતાને પ્રકાશિત કરે છે. ત્રણેય અભિગમો માટે લોહી અથવા પેશાબ જેવા શારીરિક પ્રવાહી અને પેશીઓમાં જોવા મળતા ચયાપચયની માત્રાની જરૂર પડે છે, અને તેનો ઉપયોગ અસંખ્ય રોગની સ્થિતિઓ માટે ફાર્માસ્યુટિકલ સારવાર વિકલ્પોના મૂલ્યાંકનમાં થઈ શકે છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સના લક્ષ્યાંકો એવી માહિતી પૂરી પાડવાનું માનવામાં આવે છે જે અન્ય ઓમિક્સ, એટલે કે જીનોમિક્સ, ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમિક્સ અને પ્રોટિઓમિક્સમાંથી મેળવેલ પૂરક છે. વિગતવાર આ વિવિધ સ્તરો દ્વારા વ્યક્તિની લાક્ષણિકતાઓને જોતાં, ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજનને પ્રતિસાદ આપવાની વ્યક્તિની ક્ષમતાની વધુ સચોટ આગાહી થાય છે. 25, 000 જનીનોથી બનેલો જીનોમ, ડ્રગ મેટાબોલિઝમમાં સંભવિત ભૂલો સૂચવી શકે છે; 85,000 ટ્રાન્સક્રિપ્ટથી બનેલો ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ, ચયાપચયમાં કયા જનીનો મહત્વપૂર્ણ છે તે વિશેની માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે; અને પ્રોટીઓમ,> 10,000,000 સભ્યો, દર્શાવે છે કે આ કાર્યો હાથ ધરવા માટે શરીરમાં કયા પ્રોટીન સક્રિય છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ આ તમામ પ્રતિક્રિયાઓના ઉત્પાદનોના સીધા માપન સાથે ઓમિક્સને પૂરક બનાવે છે, પરંતુ કદાચ સભ્યોની પ્રમાણમાં ઓછી સંખ્યા સાથેઃ તે શરૂઆતમાં આશરે 2200 મેટાબોલાઇટ્સ હોવાનો અંદાજ હતો, પરંતુ જ્યારે આંતરડામાંથી મેળવેલા મેટાબોલાઇટ્સ અને ઝેનોબાયોટિક્સને યાદીમાં ઉમેરવામાં આવે ત્યારે તે મોટી સંખ્યા હોઈ શકે છે. એકંદરે, ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સનો ધ્યેય ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજન પ્રત્યે વ્યક્તિના પ્રતિભાવની વધુ નજીકથી આગાહી અથવા મૂલ્યાંકન કરવાનો છે, જે તેમના ચયાપચયમાં વિવિધતા અને સારવારને પ્રતિસાદ આપવાની ક્ષમતાના આધારે યોગ્ય દવા અથવા માત્રા સાથે સતત સારવારની મંજૂરી આપે છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક વિશ્લેષણ, મેટાબોલોમિક્સ અભિગમના ઉપયોગ દ્વારા, વ્યક્તિગત દર્દી માટે વ્યાપક અને વિગતવાર મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ અથવા "મેટાબોલિક ફિંગરપ્રિન્ટ" પ્રદાન કરી શકે છે. આવા મેટાબોલિક રૂપરેખાઓ વ્યક્તિગત મેટાબોલાઇટ અથવા માર્ગના ફેરફારોની સંપૂર્ણ ઝાંખી પ્રદાન કરી શકે છે, જે રોગના ફેનોટાઇપ્સનું વધુ વાસ્તવિક નિરૂપણ પ્રદાન કરે છે. આ અભિગમ પછી ચોક્કસ મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ ધરાવતા દર્દીઓ દ્વારા ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજનના પ્રતિભાવની આગાહી પર લાગુ કરી શકાય છે. દવાના પ્રતિભાવના ફાર્માકોમેટાબોલોમિક વિશ્લેષણને ઘણીવાર ફાર્માકોજેનેટિક્સ અભ્યાસ સાથે જોડવામાં આવે છે અથવા અનુસરવામાં આવે છે. ફાર્માકોજેનેટિક્સ આનુવંશિક વિવિધતાઓની ઓળખ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે (દા. ત. દર્દીઓમાં સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમ્સ) જે બદલાયેલી દવાની પ્રતિક્રિયાઓ અને ચોક્કસ સારવારના એકંદર પરિણામમાં ફાળો આપી શકે છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણના પરિણામો આનુવંશિક સ્તરે સંભવિત ફેરફારો માટે અવ્યવસ્થિત મેટાબોલાઇટ સાંદ્રતા અથવા મેટાબોલિક માર્ગોને સંલગ્ન કરીને ફાર્માકોજેનેટિક વિશ્લેષણને "જાણ" અથવા "સીધા" કરવા માટે કાર્ય કરી શકે છે. આ ખ્યાલ એન્ટીડિપ્રેસન્ટ્સ સેરોટોનિન રીપટેક ઇન્હિબિટર્સના અભ્યાસમાંથી બે નિર્ણાયક પ્રકાશનો સાથે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો છે જ્યાં મેટાબોલિક સિગ્નેચર એન્ટીડિપ્રેસન્ટના પ્રતિભાવમાં સંકળાયેલા માર્ગને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં સક્ષમ હતા અને તે હાઇલાઇટ કરેલા માર્ગની અંદર મુખ્ય જનીનની અંદર આનુવંશિક ચલોની ઓળખ તરફ દોરી જાય છે જે પ્રતિક્રિયામાં વિવિધતામાં સંકળાયેલા છે. આ આનુવંશિક સ્વરૂપોની ઓળખ માત્ર આનુવંશિક વિશ્લેષણ દ્વારા કરવામાં આવી ન હતી અને તેથી મેટાબોલોમિક્સ આનુવંશિક માહિતીને કેવી રીતે માર્ગદર્શન અને માહિતી આપી શકે છે તે સમજાવવામાં આવ્યું હતું. વ્યક્તિગત દવાઓ માટે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સના ઉપયોગો મોટાભાગે હવે જ સાકાર થઈ રહ્યા હોવા છતાં, વ્યક્તિના ચયાપચયનો અભ્યાસ મધ્ય યુગથી રોગની સારવાર માટે કરવામાં આવે છે. પ્રારંભિક ચિકિત્સકોએ રોગનું નિદાન કરવા માટે ગંધ, સ્વાદ અને પેશાબને જોઈને ચયાપચય વિશ્લેષણના આદિમ સ્વરૂપનો ઉપયોગ કર્યો હતો. દેખીતી રીતે ચોક્કસ મેટાબોલાઇટ્સને જોવા માટે જરૂરી માપન તકનીકો તે સમયે અનુપલબ્ધ હતી, પરંતુ આવી તકનીકો છેલ્લા દાયકામાં ચોક્કસ, ઉચ્ચ-થ્રુપુટ ઉપકરણો તેમજ આઉટપુટનું વિશ્લેષણ કરવા માટે સાથેનું ડેટા વિશ્લેષણ સોફ્ટવેર વિકસાવવા માટે નાટ્યાત્મક રીતે વિકસિત થઈ છે. હાલમાં, પ્રવાહી અથવા ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી જેવી નમૂના શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓ, વ્યક્તિગત દર્દીઓના મેટાબોલાઇટ પ્રોફાઇલ્સને લાક્ષણિકતા આપવા માટે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમએસ) આધારિત અથવા ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (એનએમઆર) આધારિત વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ સાથે જોડાયેલી છે. સતત આગળ વધતા ઇન્ફોર્મેટિક્સ સાધનો મેટાબોલાઇટ્સની ઓળખ, પ્રમાણ અને વર્ગીકરણ માટે પરવાનગી આપે છે તે નક્કી કરવા માટે કે કયા માર્ગો ચોક્કસ ફાર્માસ્યુટિકલ હસ્તક્ષેપોને પ્રભાવિત કરી શકે છે. પેરાસિટામોલ અને યકૃતના નુકસાનના ચયાપચયને જોવા માટે પ્રાણીના નમૂનામાં ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સના સિદ્ધાંત અને ઉપયોગોની ચર્ચા કરતા પ્રારંભિક અભ્યાસોમાંથી એક હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ પેરાસિટામોલ સાથે સારવાર પહેલા અને પછી ઉંદરના પેશાબની ચયાપચયની રૂપરેખાઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. વિશ્લેષણમાં પેરાસિટામોલની સારવાર બાદ યકૃતને વધેલા નુકસાન સાથે સંકળાયેલ ચોક્કસ ચયાપચયની રૂપરેખા બહાર આવી હતી. આ તબક્કે, તે આતુરતાથી અપેક્ષિત હતું કે આવા ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ અભિગમો વ્યક્તિગત માનવ દવા પર લાગુ થઈ શકે છે. 2006 માં આ પ્રકાશન પછી, ડ્યુક યુનિવર્સિટીના સંશોધકોની આગેવાની હેઠળનું ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ રિસર્ચ નેટવર્ક અને જેમાં મેટાબોલોમિક્સ, ફાર્માકોજેનોમિક્સ અને ઇન્ફોર્મેટિક્સ (એન. આઈ. જી. એમ. એસ. દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવેલ સોળથી વધુ શૈક્ષણિક કેન્દ્રો) માં શ્રેષ્ઠતા કેન્દ્રો વચ્ચેની ભાગીદારીનો સમાવેશ થાય છે, તે પ્રથમ વખત મોટા ક્લિનિકલ અભ્યાસોમાં સારવારના પરિણામો વિશે માહિતી આપવામાં અને એન્ટીડિપ્રેસન્ટ્સ, સ્ટેટિન્સ, એન્ટીહાઇપરટેન્સિવ્સ, એન્ટીપ્લેટલેટ થેરાપીઝ અને એન્ટીસાઇકોટિક્સનો સમાવેશ કરતી દવાઓના ઉપયોગ સાથે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ અભિગમની શક્તિને સમજાવવામાં સક્ષમ છે. એક સાધન તરીકે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સના ઉપયોગ પર આ અભ્યાસોમાંથી સંપૂર્ણપણે નવી વિભાવનાઓ ઉભરી આવી છે જે ફાર્માકોલોજીના ક્ષેત્રમાં એક આદર્શ પરિવર્તન લાવી શકે છે. તે દર્શાવે છે કે કેવી રીતે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ માત્રાત્મક અને સિસ્ટમો ફાર્માકોલોજી અભિગમને સક્ષમ કરી શકે છે. સિઝોફ્રેનિયા, ડાયાબિટીસ, ન્યુરલ ડિસીઝ, ડિપ્રેશન અને કેન્સર જેવા અસંખ્ય માનવ રોગોની સારવાર માટે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જેમ જેમ મેટાબોલાઇટ વિશ્લેષણ વ્યક્તિગત દર્દી સ્તરે હાથ ધરવામાં આવે છે, ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સને વ્યક્તિગત દવાનું એક સ્વરૂપ ગણી શકાય. આ ક્ષેત્ર હાલમાં વ્યક્તિગત દર્દીઓમાં ઉપચારાત્મક સંયોજનોની સંભવિત પ્રતિક્રિયાઓ નક્કી કરવા માટે આગાહીયુક્ત રીતે કાર્યરત છે, જે વધુ કસ્ટમાઇઝ્ડ સારવાર પદ્ધતિઓ માટે પરવાનગી આપે છે. એવી ધારણા કરવામાં આવે છે કે આવા ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ અભિગમો સંયોજન પ્રત્યે વ્યક્તિની પ્રતિક્રિયા, તેની અસરકારકતા અને ચયાપચય તેમજ શરીરમાં થઈ શકે તેવી પ્રતિકૂળ અથવા લક્ષ્યની બહારની અસરોની આગાહી કરવાની સુધારેલી ક્ષમતા તરફ દોરી જશે. અમુક દવાઓનું ચયાપચય દર દર્દીમાં બદલાય છે કારણ કે જનીનોની નકલ સંખ્યા જે સામાન્ય દવા ચયાપચય ઉત્સેચકો માટે કોડ કરે છે તે વસ્તીમાં બદલાય છે, અને વ્યક્તિની વિવિધ સંયોજનોને ચયાપચય કરવાની ક્ષમતામાં તફાવત તરફ દોરી જાય છે. વ્યક્તિના મેટાબોલિક પ્રોફાઇલમાં ફાળો આપતા અન્ય મહત્વપૂર્ણ વ્યક્તિગત પરિબળો, જેમ કે દર્દીની પોષણની સ્થિતિ, કોમેન્સલ બેક્ટેરિયા, ઉંમર અને પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલી તબીબી પરિસ્થિતિઓ પણ મેટાબોલાઇટ મૂલ્યાંકનમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. એકંદરે, ફાર્માકોજેનેટિક્સ જેવા અભિગમો સાથે જોડાયેલા ફાર્માકોમેટાબોલોમિક વિશ્લેષણ, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ અને ચોક્કસ આનુવંશિક ફેરફારોને ઓળખવા માટે કાર્ય કરી શકે છે જે ચોક્કસ દર્દીમાં દવાની અપેક્ષિત અસરકારકતા સાથે સમાધાન કરી શકે છે. આવા વિશ્લેષણના પરિણામો પછી શ્રેષ્ઠ પરિણામ માટે સારવારના નિયમોમાં ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપી શકે છે. સારવારના પરિણામની આગાહી કરતી વર્તમાન એપ્લિકેશનો મેટાબોટાઇપ સારવારના પરિણામો વિશે માહિતી આપે છે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સનો ઉપયોગ અમુક પ્રકારની દવાની સારવારમાંથી પસાર થનારા દર્દીના સંદર્ભમાં યોગ્ય કાર્યવાહી નક્કી કરવા માટે આગાહીયુક્ત રીતે થઈ શકે છે. આમાં સારવાર પહેલાં દર્દીની મેટાબોલિક રૂપરેખા નક્કી કરવી અને ફાર્માસ્યુટિકલ સારવારના અભ્યાસક્રમના પરિણામ સાથે મેટાબોલિક સિગ્નેચરનો સંબંધ બાંધવો સામેલ છે. દર્દીની મેટાબોલિક પ્રોફાઇલનું વિશ્લેષણ એવા પરિબળોને જાહેર કરી શકે છે જે બદલાયેલી દવા ચયાપચયમાં ફાળો આપી શકે છે, સૂચિત સારવારની એકંદર અસરકારકતાની આગાહીઓ માટે પરવાનગી આપે છે, તેમજ સંભવિત દવા ઝેરી જોખમો કે જે સામાન્ય વસ્તીથી અલગ હોઈ શકે છે. આ અભિગમનો ઉપયોગ દર્દીઓમાં નવીન અથવા અગાઉ લાક્ષણિકતા ધરાવતા મેટાબોલિક બાયોમાર્કર્સને ઓળખવા માટે કરવામાં આવ્યો છે, જેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજન સાથે સારવાર બાદ તે દર્દીના અપેક્ષિત પરિણામની આગાહી કરવા માટે થઈ શકે છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સના ક્લિનિકલ એપ્લિકેશનનું એક ઉદાહરણ એવા અભ્યાસો છે જે મેજર ડિપ્રેસિવ ડિસઓર્ડર (એમ. ડી. ડી.) ની સારવાર માટે આગાહીયુક્ત મેટાબોલિક માર્કરને ઓળખવા માટે જોવામાં આવે છે., એન્ટીડિપ્રેસન્ટ સર્ટ્રાલીન સાથેના એક અભ્યાસમાં, ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ નેટવર્કે દર્શાવ્યું હતું કે મેજર ડિપ્રેસન ધરાવતા દર્દીઓની બેઝલાઇન પર મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ સારવારના પરિણામો વિશે માહિતી આપી શકે છે. વધુમાં અભ્યાસમાં પ્લાસિબોના પ્રતિભાવને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે ચયાપચયની શક્તિનું સચિત્ર વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું અને સેરટ્રાલાઇનના પ્રતિભાવ માટે પ્લાસિબોના પ્રતિભાવની સરખામણી કરવામાં આવી હતી અને દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે બંને માટે ઘણા માર્ગો સામાન્ય હતા. એસ્કિટાલોપ્રામ સીટાલોપ્રામ સાથેના અન્ય એક અભ્યાસમાં, એમ. ડી. ડી. ધરાવતા દર્દીઓના પ્લાઝ્માના ચયાપચય વિશ્લેષણમાં જાણવા મળ્યું છે કે ગ્લાયસીન ચયાપચયમાં વિવિધતા આ રોગની સારવારમાં સામેલ એક મહત્વપૂર્ણ દવા વર્ગ, પસંદગીયુક્ત સેરોટોનિન રીપટેક ઇન્હિબિટર્સ (એસ. એસ. આર. આઈ.) સાથે સારવાર પર દર્દીના પરિણામ સાથે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી. મેટાબોલિક માર્ગોમાં દવા સંબંધિત ફેરફારો પર દેખરેખ રાખવી ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સનો બીજો મુખ્ય ઉપયોગ એ ચોક્કસ ઉપચારના વહીવટને અનુસરીને દર્દીની મેટાબોલિક પ્રોફાઇલનું વિશ્લેષણ છે. આ પ્રક્રિયા ઘણીવાર પૂર્વ-સારવાર મેટાબોલિક વિશ્લેષણ માટે ગૌણ હોય છે, જે પૂર્વ-અને પોસ્ટ-સારવાર મેટાબોલાઇટ સાંદ્રતાની સરખામણી માટે પરવાનગી આપે છે. આ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ અને માર્ગોની ઓળખ માટે પરવાનગી આપે છે જે સારવાર દ્વારા ઇરાદાપૂર્વક સંયોજનના નિયુક્ત લક્ષ્ય તરીકે અથવા અજાણતાં આડઅસર તરીકે બદલવામાં આવે છે. વધુમાં, સંયોજનમાંથી ઉત્પાદિત ચયાપચયની સાંદ્રતા અને વિવિધતાને પણ ઓળખી શકાય છે, જે ચયાપચયના દર વિશે માહિતી પૂરી પાડે છે અને સંભવિત રીતે વધુ અસરકારકતા અથવા ઓછી આડઅસરો સાથે સંબંધિત સંયોજનના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે. આ અભિગમના ઉદાહરણનો ઉપયોગ સ્કિઝોફ્રેનિઆ માટે સારવાર કરાયેલા દર્દીઓમાં લિપિડ ચયાપચય પર કેટલીક એન્ટિસાઈકોટિક દવાઓની અસરની તપાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. એવી ધારણા કરવામાં આવી હતી કે આ એન્ટિસાઈકોટિક દવાઓ સ્કિઝોફ્રેનિઆ સાથે સારવાર કરાયેલા દર્દીઓમાં લિપિડ ચયાપચયમાં ફેરફાર કરી શકે છે, જે વજનમાં વધારો અને હાયપરટ્રિગ્લાઇસેરિડીમિયામાં ફાળો આપે છે. અભ્યાસમાં એન્ટિસાઈકોટિક્સ સાથે સારવાર પહેલાં અને પછી બંને દર્દીઓમાં લિપિડ મેટાબોલાઇટ્સનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. લિપિડ ચયાપચય પર આ સંયોજનોની અસરની તપાસ કરવા માટે સંકલિત પૂર્વ અને સારવાર પછીની રૂપરેખાઓની સરખામણી કરવામાં આવી હતી. સંશોધકોએ એન્ટિસાઈકોટિક દવાઓ અને લિપિડ મેટાબોલિઝમ સાથેની સારવાર વચ્ચે, લિપિડ-વર્ગ-વિશિષ્ટ અને દવા-વિશિષ્ટ બંને રીતે સહસંબંધ શોધી કાઢ્યો, જે ખ્યાલની આસપાસ નવા પાયા સ્થાપિત કરે છે કે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ દવાની અસરોના વિગતવાર મેપિંગને સક્ષમ કરવા માટે શક્તિશાળી સાધનો પૂરા પાડે છે. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ રિસર્ચ નેટવર્ક દ્વારા વધારાના અભ્યાસોએ સ્ટેટિન્સ, એટેનોલોલ અને એસ્પિરિનની અસરો પહેલાં શક્ય ન હોય તેવી રીતે મેપિંગને સક્ષમ બનાવ્યું. ચયાપચય પર આ દવાઓની અસર વિશે સંપૂર્ણપણે નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રાપ્ત થઈ હતી અને તેઓએ પ્રતિક્રિયા અને આડઅસરોમાં સંકળાયેલા માર્ગો પર પ્રકાશ પાડ્યો હતો. મેટાબોલાઇટનું પ્રમાણ અને વિશ્લેષણ શરીર દ્વારા ઉત્પાદિત મેટાબોલાઇટ્સને ઓળખવા અને તેનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે, વિવિધ શોધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. મોટેભાગે, આમાં ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (એન. એમ. આર.) સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અથવા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમ. એસ.) નો ઉપયોગ થાય છે, જે વ્યક્તિગત દર્દીના નમૂનાઓમાં મેટાબોલાઇટ્સની સાર્વત્રિક શોધ, ઓળખ અને પ્રમાણ પ્રદાન કરે છે. બંને પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ ફાર્માકોમેટાબોલોમિક વિશ્લેષણમાં થાય છે, તેમ છતાં આ એપ્લિકેશનમાં ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (એન. એમ. આર.) સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી-અથવા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમ. એસ.)-આધારિત પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરવા માટે ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ 1980ના દાયકાથી જૈવિક નમૂનાઓના વિશ્લેષણ માટે કરવામાં આવે છે, અને તેનો ઉપયોગ જાણીતા અને અજ્ઞાત બંને મેટાબોલાઇટ્સની ઓળખ અને જથ્થા માટે અસરકારક તકનીક તરીકે થઈ શકે છે. આ તકનીકના સિદ્ધાંતોની વિગતો માટે, એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જુઓ. ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણમાં, એન. એમ. આર. ફાયદાકારક છે કારણ કે ન્યૂનતમ નમૂનાની તૈયારી જરૂરી છે. અલગ દર્દીના નમૂનાઓમાં સામાન્ય રીતે તેમના લઘુત્તમ આક્રમક સંપાદનને કારણે લોહી અથવા પેશાબનો સમાવેશ થાય છે, જો કે, અન્ય પ્રવાહી પ્રકારો અને નક્કર પેશીઓના નમૂનાઓનો પણ આ અભિગમ સાથે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. વિશ્લેષણ પહેલાં નમૂનાઓની ન્યૂનતમ તૈયારીને કારણે, એન. એમ. આર. વિશ્લેષણ પછી નમૂનાઓ સંભવિત રીતે સંપૂર્ણ રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે (જો નમૂનાઓને અધોગતિ ટાળવા માટે રેફ્રિજરેટરમાં રાખવામાં આવે તો). આ નમૂનાઓને અત્યંત ઉચ્ચ સ્તરની પ્રજનનક્ષમતા સાથે વારંવાર વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે, તેમજ વૈકલ્પિક વિશ્લેષણ માટે મૂલ્યવાન દર્દીના નમૂનાઓ જાળવી રાખે છે. એન. એમ. આર. ની ઉચ્ચ પ્રજનનક્ષમતા અને ચોકસાઇ, પ્રમાણમાં ઝડપી પ્રક્રિયા સમય (દરરોજ 100 થી વધુ નમૂનાઓ) સાથે, આ પ્રક્રિયાને નમૂના વિશ્લેષણનું પ્રમાણમાં ઉચ્ચ-થ્રુપુટ સ્વરૂપ બનાવે છે. આ તકનીકનો એક ગેરલાભ એમએસ-આધારિત વિશ્લેષણની તુલનામાં પ્રમાણમાં નબળી મેટાબોલાઇટ શોધ સંવેદનશીલતા છે, જે વધુ પ્રારંભિક નમૂનાના જથ્થાની જરૂરિયાત તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, એન. એમ. આર. અને એમ. એસ. સાધનો બંને માટે પ્રારંભિક સાધનોનો ખર્ચ અત્યંત ઊંચો છે. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી દર્દીના નમૂનાઓની ઓળખ અને પરિમાણ માટે એક વૈકલ્પિક અભિગમ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીના ઉપયોગ દ્વારા છે. આ અભિગમ લોહી અને પેશાબ જેવા બહુવિધ દર્દીના નમૂનાના પ્રકારોમાં ચયાપચયની ઓળખ, લાક્ષણિકતા અને માત્રામાં ઉત્તમ ચોકસાઇ અને સંવેદનશીલતા પ્રદાન કરે છે. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમએસ) અભિગમ સામાન્ય રીતે એલસી-એમએસમાં જીસી-એમએસ અથવા લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી (એલસી) માં ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી (જીસી) સાથે જોડાયેલો હોય છે, જે શરૂઆતમાં જટિલ નમૂનાના મિશ્રણમાં મેટાબોલાઇટ ઘટકોને અલગ કરવામાં મદદ કરે છે, અને વિશ્લેષણ માટે ચોક્કસ મેટાબોલાઇટ સબસેટ્સને અલગ કરવાની મંજૂરી આપી શકે છે. જીસી-એમએસ મેટાબોલાઇટ્સનું પ્રમાણમાં ચોક્કસ પ્રમાણ, તેમજ રાસાયણિક માળખાકીય માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે જેની સરખામણી પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા રાસાયણિક પુસ્તકાલયો સાથે કરી શકાય છે. જીસી-એમએસ એન. એમ. આર. વિશ્લેષણ કરતાં વધુ શોધ સંવેદનશીલતા સાથે પ્રમાણમાં ઉચ્ચ-થ્રુપુટ રીતે (દરરોજ 100 થી વધુ નમૂનાઓ) હાથ ધરી શકાય છે. જો કે, આ એપ્લિકેશન માટે જીસી-એમએસની મર્યાદા એ છે કે નમૂનાની પ્રક્રિયા માટે પ્રોસેસ્ડ મેટાબોલાઇટ ઘટકોને સહેલાઈથી અસ્થિર કરવા જોઈએ. એલસી-એમએસ શરૂઆતમાં માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમએસ) દ્વારા ઓળખ અને જથ્થા માટે પ્રક્રિયા કરતા પહેલા હાઇડ્રોફોબિસિટી જેવા ગુણધર્મોના આધારે નમૂનાના મિશ્રણના ઘટકોને અલગ કરે છે. એકંદરે, એલ. સી.-એમ. એસ. એ મોટાભાગના સંયોજન પ્રકારોને કંઈક અંશે ઉચ્ચ-થ્રુપુટ રીતે (દિવસમાં <આઇ. ડી. 1> નમૂનાઓ) પ્રક્રિયા કરવા માટે અત્યંત લવચીક પદ્ધતિ છે, જે એન. એમ. આર. વિશ્લેષણ કરતાં વધુ સંવેદનશીલતા સાથે પણ છે. જીસી-એમએસ અને એલસી-એમએસ બંને માટે મેટાબોલાઇટ ક્વોન્ટિફિકેશનની પ્રજનનક્ષમતામાં મર્યાદાઓ છે. વધુમાં, ડાઉનસ્ટ્રીમ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમ. એસ.) વિશ્લેષણ માટે નમૂનાની પ્રક્રિયા એન. એમ. આર. એપ્લિકેશનની તુલનામાં ઘણી વધુ સઘન છે, અને તેના પરિણામે મૂળ નમૂનાનો નાશ થાય છે (ટ્રિપ્સિન પાચન દ્વારા). વ્યક્તિગત દર્દીના નમૂનાઓમાં મેટાબોલાઇટ્સની ઓળખ અને માત્રાને અનુસરીને, એન. એમ. આર. અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમ. એસ.) આઉટપુટ ડેટાસેટમાં સંકલિત કરવામાં આવે છે. આ ડેટાસેટ્સમાં પ્રોસેસ્ડ નમૂનાઓમાં શોધાયેલ વ્યક્તિગત મેટાબોલાઇટ્સની ઓળખ અને સ્તરની માહિતી તેમજ શોધ પ્રક્રિયા દરમિયાન દરેક મેટાબોલાઇટની લાક્ષણિકતાઓ (દા. ત.) નો સમાવેશ થાય છે. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમએસ) આધારિત વિશ્લેષણ માટે માસ-ટુ-ચાર્જ ગુણોત્તર). સારવારના અભ્યાસક્રમમાં વિવિધ મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સનું નિરીક્ષણ કરવા માટે વ્યક્તિગત દર્દીઓ માટે બહુવિધ ડેટાસેટ્સ બનાવી શકાય છે અને મોટા ડેટાબેઝમાં સંકલિત કરી શકાય છે. સારવાર પહેલાની અને પછીની રૂપરેખાઓ). દરેક ડેટાબેઝને પછી દર્દી માટે એકંદર મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ બનાવવા માટે ડેટાને લાક્ષણિકતા આપવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે રચાયેલ સોફ્ટવેર સાથે ઇન્ફોર્મેટિક્સ પ્લેટફોર્મના પ્રકાર દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. આ એકંદર રૂપરેખા પેદા કરવા માટે, કોમ્પ્યુટેશનલ પ્રોગ્રામ્સ આ રીતે તૈયાર કરવામાં આવ્યા છેઃ મેટાબોલિક રોગના સંકેતોને ઓળખવા માટે સારવાર વર્ગનું મૂલ્યાંકન કરો (સારવાર પૂર્વે અથવા પછી) દર્દીના નમૂનામાં હાજર સંયોજનોને ઓળખો જે દવાના પ્રતિભાવમાં ફેરફાર કરી શકે છે, અથવા ઉપચાર દ્વારા થઈ શકે છે મેટાબોલાઇટ ચલોને ઓળખો અને આ ચલો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જાણીતા મેટાબોલિક અને બાયોકેમિકલ માર્ગો માટે ઓળખાયેલ ચલોનો નકશો મર્યાદાઓ ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સની ઉભરતી નિદાન ક્ષમતાઓ સાથે, જ્યારે વ્યક્તિગત પરિવર્તનશીલતાને જોવામાં આવે ત્યારે ત્યાં મર્યાદાઓ રજૂ કરવામાં આવે છે. મેટાબોલાઇટ્સના માપન દ્વારા વ્યક્તિની શારીરિક સ્થિતિ નક્કી કરવાની ક્ષમતા વિવાદિત નથી, પરંતુ વય, પોષણ અને સામાન્ય સજીવો દ્વારા રજૂ કરી શકાય તેવી આત્યંતિક પરિવર્તનશીલતા દર્દી જૂથો માટે સામાન્યીકૃત ફાર્માકોમેટાબોલોમ્સ બનાવવામાં સમસ્યાઓ સૂચવે છે. જો કે, જ્યાં સુધી અર્થપૂર્ણ મેટાબોલિક સિગ્નેચરને બેઝલાઇન મૂલ્યો બનાવવા માટે સ્પષ્ટ કરી શકાય છે, ત્યાં હજુ પણ સરખામણીના સંભવિત માધ્યમો અસ્તિત્વમાં છે. વ્યક્તિમાં મેટાબોલાઇટ્સના માપનની આસપાસના મુદ્દાઓ પણ મેટાબોલાઇટ શોધની પદ્ધતિમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે, અને એન. એમ. આર. અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એમ. એસ.) ની તરફેણમાં અને વિરુદ્ધ બંને દલીલો છે. મેટાબોલાઇટ વિશ્લેષણની આસપાસની અન્ય મર્યાદાઓમાં નમૂનાઓના યોગ્ય સંચાલન અને પ્રક્રિયાની જરૂરિયાત તેમજ વિશ્લેષણાત્મક અને કોમ્પ્યુટેશનલ સાધનોની યોગ્ય જાળવણી અને કેલિબ્રેશનનો સમાવેશ થાય છે. આ કાર્યોમાં કુશળ અને અનુભવી ટેકનિશિયનની જરૂર પડે છે, અને સતત નમૂના પ્રક્રિયાને કારણે સંભવિત સાધન સમારકામ ખર્ચ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે. એકલા પ્રક્રિયા અને વિશ્લેષણાત્મક પ્લેટફોર્મનો ખર્ચ ખૂબ ઊંચો છે, જે ઘણી સુવિધાઓ માટે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ-આધારિત સારવાર વિશ્લેષણ પરવડી શકે તે મુશ્કેલ બનાવે છે. આરોગ્ય સંભાળ માટેની અસરો ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ સારવાર માટે દર્દીના પ્રતિભાવને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે સારવારની દવા અને માત્રાની યોગ્ય પસંદગીને વધુ સારી રીતે માપીને આરોગ્ય સંભાળ પ્રણાલી પરનો બોજ ઘટાડી શકે છે. આશા છે કે, આ અભિગમ આખરે ઘણી સારવાર પદ્ધતિઓ સાથે સંકળાયેલ પ્રતિકૂળ દવા પ્રતિક્રિયાઓ (એડીઆર) ની સંખ્યાને પણ મર્યાદિત કરશે. એકંદરે, ચિકિત્સકો તેમના દર્દીઓને વધુ વ્યક્તિગત અને સંભવિત રીતે વધુ અસરકારક સારવાર લાગુ કરવા માટે વધુ સારી રીતે સક્ષમ હશે. જો કે, એ ધ્યાનમાં લેવું મહત્વપૂર્ણ છે કે દર્દીના નમૂનાઓની પ્રક્રિયા અને વિશ્લેષણમાં સમય લાગે છે, પરિણામે સારવારમાં વિલંબ થાય છે. વ્યક્તિગત દર્દી સંભાળ માટે ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણના ઉપયોગ વિશેની બીજી ચિંતા એ નક્કી કરવાની છે કે આ ઊંડાણપૂર્વકના, વ્યક્તિગત સારવાર પ્રોટોકોલને કોણે પ્રાપ્ત કરવો જોઈએ અને કોણે પ્રાપ્ત ન કરવો જોઈએ. અમુક રોગો અને રોગના તબક્કાઓને તેમની આવી સારવાર યોજનાની જરૂરિયાત અનુસાર વર્ગીકૃત કરવા પડશે, પરંતુ આ વર્ગીકરણ માટે કોઈ માપદંડ નથી. વધુમાં, તમામ હોસ્પિટલો અને સારવાર સંસ્થાઓ સ્થળ પર દર્દીના નમૂનાઓની પ્રક્રિયા અને વિશ્લેષણ કરવા માટે સાધનો પરવડી શકે તેમ નથી, પરંતુ નમૂનાઓ મોકલવામાં સમય લાગે છે અને આખરે સારવારમાં વિલંબ થાય છે. આવી પ્રક્રિયાઓનું આરોગ્ય વીમા કવચ પણ એક મુદ્દો હોઈ શકે છે. અમુક વીમા કંપનીઓ આ પ્રકારના નમૂના વિશ્લેષણ અને મેટાબોલાઇટ લાક્ષણિકતાના ઉપયોગ સામે ભેદભાવ કરી શકે છે. વધુમાં, વીમા કંપનીઓ દ્વારા વ્યક્તિગત દર્દીઓના મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સ ("ઉચ્ચ મેટાબોલાઇઝર્સ" વિરુદ્ધ જોખમી "લો મેટાબોલાઇઝર્સ") સામે કોઈ ભેદભાવ ન થાય તેની ખાતરી કરવા માટે નિયમો મૂકવા પડશે. ફાર્માકોજેનેટિક્સ ફાર્માકોજેનોમિક્સ પર્સનલ જીનોમિક્સ ડ્રગ ડેવલપમેન્ટ મેટાબોલિઝમ પર્સનલાઇઝ્ડ મેડિસિન સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ જીનોમિક્સ ડિરેક્ટરીઃ જૈવ ઉદ્યોગસાહસિકો, વૈજ્ઞાનિકો અને વિદ્યાર્થીઓ માટે વન-સ્ટોપ બાયોટેકનોલોજી સંસાધન કેન્દ્ર ફાર્માકોમેટાબોલોમિક્સ રિસર્ચ નેટવર્ક (પીએમઆરએન) હ્યુમન મેટાબોલોમ પ્રોજેક્ટઃ જીનોમ આલ્બર્ટા અને જીનોમ કેનેડા મેટાબોલોમિક્સ સોસાયટી દ્વારા સમર્થિત પ્રોજેક્ટઃ જીવન વિજ્ઞાનમાં મેટાબોલોમિક્સના વિકાસ, ઉપયોગ અને સમજણને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સમર્પિત સંસ્થા. બાયોલોજિકલ મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ડેટા બેંકઃ પ્રોટીન, પેપ્ટાઇડ્સ, ન્યુક્લિક એસિડ અને અન્ય બાયોમોલેક્યુલ્સ સ્ક્રિપ્સ પર એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાંથી ડેટા માટે એક ભંડાર જીવવિજ્ઞાન મેટાબોલિઝમની મેટાબોલોમિક્સ અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી શાખાઓ માટે કેન્દ્ર