Breathomics: Fortschritte in der personalisierten Medizin durch analytische Lösungen der nächsten Generation 

Ausgeatmete Luft wird zunehmend als eine starke Quelle molekularer Informationen für die personalisierte Medizin anerkannt. Da sie Hunderte bis Tausende flüchtige organische Verbindungen (VOCs) enthält, die metabolische, entzündliche, mikrobiologische und umweltbedingte Prozesse widerspiegeln, bietet die Atemluft ein einzigartiges, völlig nicht-invasives Fenster zur menschlichen Gesundheit. Um diese chemische Komplexität jedoch zu erschließen, sind Analyseplattformen erforderlich, die sowohl eine außergewöhnliche Trennleistung als auch eine hochkonfidente molekulare Charakterisierung ermöglichen.

An der Spitze dieser Entwicklung steht die umfassende zweidimensionale Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (GCxGC-MS), die sich als eine Schlüsseltechnologie in der modernen Atemgasanalytik (Breathomics) etabliert hat. Durch die signifikante Erweiterung der chromatographischen Peak-Kapazität und des Trennvermögens im Vergleich zu herkömmlichen eindimensionalen Ansätzen ermöglicht GCxGC-MS eine umfassendere Erforschung des menschlichen Volatiloms und erleichtert die Entdeckung klinisch relevanter Biomarker, die sonst unentdeckt bleiben würden.

Dieses Webinar beleuchtet, wie fortschrittliche GCxGC-MS-Workflows die Breathomics-Forschung revolutionieren und deren Überführung in die klinische Anwendung beschleunigen. Ausgehend von jüngsten Entwicklungen bei untargeted und targeted analytischen Strategien diskutieren wir, wie eine umfassende Volatilom-Profilierung mit schnellen und optimierten Methoden kombiniert werden kann, um effiziente Multi-Plattform-Pipelines für die Entdeckung, Validierung und routinemäßige Anwendung von Biomarkern zu schaffen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der entscheidenden Rolle von Analysedesign, Qualitätskontrolle und Datenverarbeitung bei der Generierung robusten und reproduzierbaren Ergebnissen aus hochkomplexen Atemproben.

Über die Technologieentwicklung hinaus wird die Präsentation die Haupt Herausschorderungen des Fachgebiets beleuchten, darunter die Standardisierung von Probenahmeprotokollen, die Harmonisierung analytischer Methoden und den Übergang von explorativen Studien zu klinisch anwendbaren Lösungen. Praxisnahe Anwendungen werden veranschaulichen, wie die Breathomics die Krankheitserkennung, die Patientenschichtung, die Therapieüberwachung und die Präzisionsmedizin unterstützen kann.

Da sich die analytischen Fähigkeiten weiterentwickeln, positioniert GCxGC-MS die Breathomik so, dass sie über Machbarkeitsstudien hinausgeht und sich auf eine Zukunft zubewegt, in der die nicht-invasive molekulare Phänotypisierung zu einem integralen Bestandteil der personalisierten Medizin wird.