Automating MetaboQuan-R and LipidQuan Data Processing with Symphony

Význam tématu

Automatizace zpracování dat v cílené metabolomice je klíčová pro zvýšení kapacity a reprodukovatelnosti analýz ve velkých kohortách. MetaboQuan-R a LipidQuan představují rychlé, vysoce výkonné LC-MS metody pro semi-kvantitativní stanovení malých molekul a lipidů. Integrace automatizovaného workflow pomocí softwaru Symphony umožňuje minimalizovat manuální zásahy, standardizovat postupy a připravit výstupy přímo pro pokročilé statistické nástroje, jako je MetaboAnalyst.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem technologie je demonstrovat nasazení Symphony pipeline pro kompletní automatizaci zpracování dat z MetaboQuan-R a LipidQuan assay. Workflow kombinuje kroky z MassLynx acquisition, import do TargetLynx a/nebo Skyline, konverzi výstupů do XML/CSV a přípravu reportů kompatibilních s MetaboAnalyst.

Použitá metodika a instrumentace

Metody:

• MetaboQuan-R: HPLC-MS pro rychlý screening acylkarnitinů, žlučových kyselin, aminokyselin, triacylglycerolů a peptidů za jednotných LC podmínek.
• LipidQuan: HILIC-MS pro separaci a kvantifikaci polárních i nepolárních lipidů v rámci jedné metody.

Instrumentace:

• LC-MS systém s MassLynx pro akvizici dat.
• TargetLynx pro zpracování a export XML výstupů.
• Skyline pro import, normalizaci a export CSV souborů.
• Symphony Software pro řízení pipeline: automatický přenos dat, spuštění zpracování, volání Excel makra pro konverzi XML→CSV.

Hlavní výsledky a diskuse

Symphony pipeline spouští po dokončení LC-MS šarže:

1. Automatický přenos surových dat na server/PC.
2. Import a zpracování v TargetLynx nebo Skyline.
3. Generování XML/CSV výsledkových souborů.

Pipeline zkracuje dobu mezi akvizicí a dostupností dat pro statistickou analýzu. Na modelovém příkladu 28 aminokyselin z kohorty plicního a močového měchýře byla identifikována sarcosin jako významný marker u obou typů nádorů (t-test, FDR 1 %).

Přínosy a praktické využití metody

• Podstatné zvýšení throughput a eliminace manuálních kroků.
• Zajištění konzistentního zpracování velkých kohortních studií.
• Přímá kompatibilita výstupů s MetaboAnalyst umožňuje rychlou statistickou a vizualizační analýzu.
• Modularita pipeline umožňuje snadné nasazení dalších cílených assay.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace cloudových a distribuovaných výpočetních prostředí pro škálovatelnost.
• Propojení s dalšími bioinformatickými platformami a multi-omics analýzou.
• Implementace strojového učení pro automatickou detekci a validaci biomarkerů.
• Rozšíření podpory nových typů cílených metod a datových formátů.

Závěr

Nasazení Symphony pro MetaboQuan-R a LipidQuan automatizuje klíčové kroky zpracování dat, čímž zvyšuje produktivitu a spolehlivost celé analytické linky. Výsledné CSV/ XML reporty připravené pro MetaboAnalyst zkracují dobu mezi akvizicí a interpretací výsledků.

Reference

• Chong J. et al. MetaboAnalyst 4.0: Towards more Transparent and Integrative Metabolomics Analysis. Nucleic Acids Res. DOI:10.1093/nar/gky310
• Waters Corporation. Rapid Molecular Profiling of a Bladder and Lung Cancer Human Plasma Cohort using MetaboQuan-R. 720006612EN, July 2019.