Workshops
Análisis de Rutas y Creación de Redes en Metabolómica 
Responsable de la propuesta:
Alex Sánchez-Pla, Catedrático del departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Universidad de Barcelona.
Grupos que lo imparten:
El taller correrá a cargo de los grupos de Alex Sánchez (http://www.ub.edu/estbioinfo) y Cristina Andrés (http://nutrimetabolomics.org), de la Universidad de Barcelona, junto con Javier Rupérez y David Chamoso-Sánchez, del CEMBIO, Universidad San Pablo-CEU (https://cembio.uspceu.es/).
Breve descripción del workshop:
El objetivo principal es introducir a los participantes en el análisis de rutas metabólicas (Pathway Analysis), y la construcción de redes de interacción (Network Building), aplicados a datos de metabolómica. La primera parte del taller se centrará en la teoría y los enfoques metodológicos, mientras que la segunda parte serán dos sesiones prácticas utilizando software abierto.
Herramientas necesarias (software público y otros):
- Software Metaboanalyst (versión web y/o paquete R).
- Software MetExplore (recurso web).
- R y Rstudio (opcional, si se usa el paquete R de Metaboanalyst).
Metodología:
El taller se organizará en tres partes. En la primera se realizará una exposición de los conceptos básicos en los que se basa el pathway analysis, así como de los principales métodos y las herramientas más habituales.
La segunda parte será una práctica guiada, en la que los participantes tendrán ocasión de realizar al menos un flujo completo desde los datos crudos al análisis de enriquecimiento. Se utilizará el Software Metaboanalyst lo que permite que se pueda hacer dos versiones: una usando la plataforma online y otra basado en scripts de R que se proporcionarán.
La tercera parte será una práctica guiada con MetExplore en la que se seguirán los pasos principales para construir una red con el recurso online MetExplore.
Temas a tratar:
Parte teórica (1 hora)
- Introducción al análisis de pathways y enriquecimiento en metabolómica.
- Conceptos clave: pathways, enriquecimiento, metabolitos diana.
- Métodos de análisis: over-representation analysis (ORA), Metabolite Set Enrichment Analysis (MSEA) Pathway Impact Analysis (PIA), etc.
- Visualización de resultados.
- Introducción a Genome-Scale Network Models (GSMNs).
Parte práctica 1 (1 hora)
Se utilizará Metaboanalyst para realizar pathway analysis y enriquecimiento de rutas a partir de un conjunto de datos de metabolómica. Los participantes aprenderán a:
- Importar datos a Metaboanalyst.
- Ejecutar e interpretar diferentes tipos de análisis.
- Visualizar y analizar los resultados.
- Identificar metabolitos diana y rutas relevantes.
Parte práctica 2 (1 hora)
Se empleará MetExplore para construir, curar y explorar una red metabólica. Los participantes aprenderán a:
- Buscar identificadores ChEBI.
- Seleccionar GSMNs adecuadas.
- Mapear los identificadores en la red.
- Extracción de subredes.
- Visualizar e interpretar los resultados.
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Datoma: an all-in-one cloud computing platform for metabolomics data analysis 
Responsable de la propuesta:
Roger Giné Bertomeu.
Profesores: Oscar Yanes, Maria Vinaixa, Jordi Capellades, Roger Giné.
Grupo que lo imparte:
Metabolomics Interdisciplinary Laboratory (MIL@B). Universitat Rovira i Virgili.
Breve descripción del workshop:
El workshop explicará cómo sacar el máximo partido a las capacidades de la plataforma de computación en la nube Datoma para analizar datos de LC-MS/MS, GC-MS y MS-imaging y se enseñará a utilizar su página web para lanzar tareas de computación en la nube (tanto herramientas individuales como workflows enteros). Se realizará una sesión hands-on utilizando como ejemplos datasets reales y las principales herramientas de código abierto para el análisis de datos de metabolómica.
Se prevé que el workshop tenga una duración aproximada de 3 horas.
Herramientas necesarias (software público y otros):
Para el uso de la plataforma Datoma no es necesaria la instalación de ningún software, únicamente se requiere de un ordenador con acceso a internet.
Para la exploración de los resultados obtenidos, es recomendable disponer de una instalación de R (versión > 4.1.0), RStudio, así como los paquetes de visualización de datos del proyecto tidyverse (dplyr, ggplot2…).
Metodología:
Se enseñará cómo registrarse en la plataforma Datoma, cómo acceder y utilizar las distintas herramientas disponibles en la plataforma (XCMS, RHermes, eRah, LipidMS, qHermes, rMSI2, MSConvert, entre otras), lanzar tareas de computación en la nube utilizado datasets de ejemplo (e incluso datasets propios de los participantes) y se describirá cómo los participantes pueden contribuir fácilmente para añadir nuevas herramientas computacionales a la plataforma.
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Lipidómica: Reglas de fragmentación y empleo de herramientas computacionales para mejorar la anotación de lípidos basada en MS1 y MS2. Introducción a LipidMS
Responsable de la propuesta:
Maribel Alcoriza Balaguer, Marta Roca Marugán, Miguel Fernández García, Carolina González Riaño y Ana Gradillas Nicolás.
Grupos que lo imparten:
El taller correrá a cargo de los grupos:
- Unidad de Biomarcadores y Medicina de Precisión (IP: Agustín Lahoz) junto con Unidad Analítica (Coordinadora: Marta Roca), IIS-La Fe, Valencia.
- Centro de Metabolómica y Bioanálisis (CEMBIO). Universidad San Pablo CEU, Madrid.
Breve descripción del workshop:
Introducción
La consolidación de la lipidómica como una herramienta para la identificación de potenciales biomarcadores todavía requiere de avances en cuanto al análisis por espectrometría de masas acoplada a cromatografía líquida (LC-MS) que permitan lidiar con la heterogeneidad del lipidoma y con el elevado número de falsos positivos obtenidos durante la identificación, en gran parte debido al elevado número de especies isobáricas e isoméricas y a la presencia de múltiples aductos para cada clase de lípido.
Objetivos
- Dar a conocer fundamentos teórico-prácticos esenciales para abordar la anotación e identificación de lípidos y la reducción de falsos positivos.
- Introducción a la herramienta LipidMS que ha sido desarrollada con el objetivo de mejorar la identificación de lípidos en LC-MS mediante el uso de reglas de fragmentación basado en la presencia o ausencia de fragmentos característicos de cada clase de lípido en sus correspondientes espectros de fragmentación. Esta herramienta permite al análisis simultáneo de datos adquiridos en full scan, data-dependent acquisition (DDA) y data-independent acquisition (DIA).
- Aprender a reportar los hallazgos de forma correcta en función de la fiabilidad en la anotación.
Resultados de Aprendizaje
- Conocer los principales aspectos a tener en cuenta para la correcta identificación de lípidos: fragmentación en fuente, aductos, especies isobáricas e isoméricas, etc.
- Presentar LipidMS a los potenciales usuarios, así como revisar el input de la herramienta (ficheros mzXML y metadata), los pasos del workflow implementado en LipidMS para la anotación de datos adquiridos en DDA y DIA tanto en positivo como en negativo, conocer las diferentes opciones de customización que permite la herramienta y explorar la salida de los resultados y su interpretación (tablas y gráficos).
- Conocer los requisitos para reportar de manera correcta los lípidos anotados.
Herramientas necesarias (software público y otros):
- Portátil (opcional si se quiere seguir la ejecución del script en R paso a paso). Se preparará también una presentación donde se vayan mostrando todos los pasos por si hay participantes que no dispongan de portátil.
- R/Rstudio (https://cran.r-project.org/).
- LipidMS v3.0.4 (Paquete de R) así como sus dependencias.
- Acceso a internet para explorar la versión web de LipidMS (www.lipidms.es).
- Descargar material preparado para el workshop: datos de ejemplo (ficheros mzXML) y script.
Metodología:
El taller se organizará en tres partes. En la primera se realizará una exposición de los conceptos básicos en los que se basa el pathway analysis, así como de los principales métodos y las herramientas más habituales.
La segunda parte será una práctica guiada, en la que los participantes tendrán ocasión de realizar al menos un flujo completo desde los datos crudos al análisis de enriquecimiento. Se utilizará el Software Metaboanalyst lo que permite que se pueda hacer dos versiones: una usando la plataforma online y otra basado en scripts de R que se proporcionarán.
La tercera parte será una práctica guiada con MetExplore en la que se seguirán los pasos principales para construir una red con el recurso online MetExplore.
Temas a tratar:
El taller se organizará en tres partes:
Primera parte, impartida por el CEMBIO.
En ella, se abordará el Electrospray (ESI) como fuente de ionización describiendo la fragmentación en fuente, la formación de aductos y se explicará su potencial en la anotación de lípidos. Importancia del comportamiento de los lípidos durante el desarrollo de la cromatografía en fase inversa. Además, se explicarán las interferencias isobáricas e isoméricas ilustrando el tema abordado con ejemplos de nuestros estudios.
Segunda parte, impartida por IIS-La Fe.
Anotación de lípidos asistido por herramientas computacionales, en concreto LipidMS. Se hará una introducción teórica y, a continuación, se realizará una práctica guiada. Para ello se preparará un dataset de ejemplo que se pondrá a disposición de los participantes y que contendrá los ficheros (.mzXML) de datos procedentes de un análisis por LC-MS, un fichero que contendrá la información necesaria de las muestras (metadata) y un script de R para ir ejecutándolo paso a paso durante el workshop. Además, se facilitará un objeto .Rdata que permita acelerar los primeros pasos del procesado de datos con el objetivo de centrarnos en la anotación de lípidos y en el análisis e interpretación de los resultados devueltos por LipidMS. Una vez explicado el workflow completo implementado en LipidMS, exploraremos la shiny app y aplicación web también disponibles para usuarios con menor manejo de R y veremos cómo cargar los datos y las opciones que presentan.
Tercera parte, impartida por el CEMBIO.
Se abordará la correcta nomenclatura de los lípidos anotados. Se ilustrará el tema con ejemplos de estudios de interés.
Temas a tratar en el workshop:
Tratamiento de datos de MS1, impartido por el CEMBIO (Madrid).
- Fragmentación en fuente.
- Distribución del perfil de aductos.
- Fase inversa: perfil de elución cromatográfica.
- Interferencias isoméricas e isobáricas.
Tratamiento de datos de MS/MS, impartido por la Unidad de Biomarcadores y Medicina de Precisión (Valencia).
Parte teórica:
- Introducción sobre el tratamiento de datos MS/MS (DDA y DIA).
- Comentar los posibles niveles de anotación de los lípidos.
- Fundamentos de la anotación basada en reglas de fragmentación.
- Introducción a LipidMS y ejemplos (revisión del algoritmo de anotación).
Parte práctica:
- Manejo de Rstudio y LipidMS.
- Ejecución del script de ejemplo paso a paso.
- Análisis de los resultados devueltos por la herramienta.
- Manejo de la herramienta web y ejecución de la shiny app en local/remoto.
Cómo reportar correctamente los lípidos anotados, impartido por el CEMBIO (Madrid).
- Clasificación de lípidos: Categorías, clases y subclases.
- Nomenclatura: nombre común y shorthand notation.
- Como reportar correctamente los niveles de confianza en la anotación.
- Información multidimensional: Fórmula Molecular, Masa Monoisotópica, m/z, RT y CCS.
- Aductos predominantes.
- Cómo evitar combinaciones poco habituales.
Otras propuestas de interés:
Aparte de los temas ya descritos, se pueden tratar los siguientes aspectos:
- Dificultades en la identificación de lípidos. ¿Cómo reducir los falsos positivos?, ¿Cómo reducir falsos negativos? DDA iterativo, Chimeric MS/MS. Predicción de tiempos de retención, RT mapping, etc.
- Ampliación de nuevas clases de lípidos en LipidMS.
Más información
Advancing Toward Consensus in Best QA/QC Practices for Untargeted Metabolomics: mQACC Community Engagement
Responsible for the proposal:
Julia Kuligowski, Víctor González Ruiz, Raquel Cumeras, Álvaro Fernández Ochoa.
Teaching group:
Metabolomics Quality Assurance and Quality Control Consortium (mQACC).
Brief description of the workshop:
High quality data generation and analysis is critical for the success of untargeted metabolomics and can be achieved through standardization and implementation of best QA and QC practices. In an effort to define and promote QA and QC practices, the metabolomics Quality Assurance and quality Control Consortium (mQACC) was established in 2017 and currently has over 120 international members. The mQACC Best Practices Working Group has actively engaged the metabolomics community over the last five years through a combination of twelve (virtual and in-person) interactive forums and workshops with a total attendance exceeding 800 participants across all events. In 2022 and 2023, the working group hosted two workshops to disseminate findings from key QC areas to the broader metabolomics community. The enthusiastic and critical discussions contributed towards building an open-access best practices “living guidance” document that reflects the community feedback received. This workshop will target four focus topics that are of key importance in LC-MS based untargeted metabolomics: the use of pooled QCs or intra-study QCs, system suitability evaluation, the design of the analytical batch, and quality assurance practices. Please join us and add your experience to the QA/QC guidance document that will become the go-to resource for metabolomics scientists.
Necessary tools (public software and others):
Traditional workshop with open Q&A with the audience. Screen, projector, microphones, reliable WiFi for live polling.
Methodology:
The mQACC Best Practices Working group organized well-attended workshops (>200 participants) at the 2022 and 2023 Metabolomic Society conferences. Attendees were introduced to mQACC objectives of 1) defining QA and QC best practices and protocols for LC-MS through community outreach, and 2) establishing a mechanism for dissemination of best practices to the broader metabolomics community. Audience engagement and interaction were outstanding and contributed towards our community-guided best practice definitions for these topics. The success of the 2022 and 2023 events encouraged this subsequent workshop proposal disseminating the findings from recent Best Practice forums and workshops covering four key QA/QC areas: 1) the use of pooled QCs or intra-study QCs; 2) system suitability evaluation; 3) the design of the analytical batch; and 4) quality assurance. The intent of this proposed workshop is to further engage the broader metabolomics community in this process, further disseminate the latest findings, and extend these important discussions to encourage community adoption and continued evolution of metabolomics QA/QC best practices.
Topics to be covered:
Workshop Objectives
- To disseminate findings from the mQACC Best Practices Working Group’s extensive community engagement efforts to establish best practices for LC-MS data collection in untargeted metabolomics.
- To solicit further feedback from the international metabolomics community on the compiled and summarized findings to establish an open-access best practices “living guidance” document that will be freely accessible to researchers.
Learning Outcomes
- Attendees will understand the community feedback received by the mQACC Best Practices Working Group and recognize how the feedback will be used to support QA/QC best practices for untargeted LC-MS-based metabolomics.
- Attendees will be able to identify how to participate in mQACC, including mechanisms to contribute to the best practices community engagement efforts.
Tentative Presenters
- Introduction to mQACC and QA/QC principles (10 min). Julia Kuligowski, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, Valencia.
- System suitability evaluation (20 min). Raquel Cumeras, Hospital Universitari Sant Joan de Reus, Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgli, Reus.
- Pooled and intra-study QC samples (20 min). Julia Kuligowski, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, Valencia.
- Design of the analytical batch (20 min). Víctor González Ruiz, Centro de Metabolómica y Bioanálisis (CEMBIO), Facultad de Farmacia, Universidad San Pablo-CEU, Boadilla del Monte.
- Quality Assurance (20 min). Álvaro Fernández Ochoa, Departamento de Química Analítica, Universidad de Granada, Granada.
- Open Discussion on Living Guidance Document (30 min). All speakers.
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Desafíos en Metabolómica Vegetal
Responsible for the proposal:
Antonio Granell, Paco Tomás-Barberán, Vicente Arbona, Ana Espinosa, Sonia Osorio, Ester Carreras.
Teaching group:
- Servicio Quantification de Hormonas Vegetales, IBMCP, Valencia) Ester Carrrera. Cuantificación de hormones vegetales UPLC-MS Orbitrap.
- Departament de Biología, Bioquímica i Ciències Naturals, UJI, Castelló. Vicente Arbona. Metabolismo especializado de plantas en respuesta a estreses medioambientales UPLC-MS.
- Departamento Biología Molecular y Bioquímica, UMA, Málaga. Sonia Osorio. Metabolismo primario /especializado por derivatización y GCMS.
- Servicio Metabolómica, IBMCP, Valencia. Ana Espinosa. Volatiloma de plantas.
TBC:
- Grupo de Francisco Tomás-Barberán (Cebas-CSIC, Murcia) Plant-food metabolomics.
- Grupo de Maria Angeles Pedreño (Murcia) Metabolismo especializado en sistemas celulares de plantas.
- Grupo de Toni Granell (IBMCP, Valencia) Ingenieria Metabolica en Tomate. Special challenges.
- Grupo de Giafranco Diretto (ENEA Italia) Plant MS Imaging.
- Paul Fraser (Carotenoids, apocarotenoides by IonMobility-MS and Metabolic egineering.
- Adela Sánchez Moreiras (U. Vigo) Agrobiología: calidad de suelos y plantas. Bioherbicidas y fitorremediación mediante metabolismo secundario en plantas.
- Victor Matamoros (CSIC-IDAEA) Root exudates in phytoremediation and removal of emerging pollutants.
- Stephan Pollmann (CBGP-CSIC) metabolismo secundario en plantas.
- Emmanuel Gacquerel (IBMP-Strasbourg) – evolución de la diversidad del metabolismo vegetal.
Brief description of the workshop:
Introduction
Plants excel over other organisms by the variety of small molecules they produce. These are part of plant responses and adaptation mechanisms to changing environmental conditions from which they cannot scape given their sessile way of life or have developed as an adaptation to the interaction with other organisms. Many plants or their parts are used as food or feed and many small molecules contribute to the nutritional and organoleptic value.
In one hand metabolomics in plants present special challenges from identification, isomer separation, quantification. On the other hand we are still a small number of Spanish groups working on plant metabolomics and need to improve our level of interaction among ourselves and with other members of the SESMET.
Objectives
The purpose of this workshop is to share the expertise of dedicated experts for classes of plant specialized metabolites, what are the challenges they face and how we can learn from them. The participation of plant metabolomics in Sesmet is still underrepresented.
Expected results
- To know the main metabolomics technologies in use in the different leading labs and the target type of molecules.
- Identify the challenges posed by different type of molecules and how to address them.
- Identify the challenges posed by different type of matrices and the present stage of research.
Necessary tools (public software and others):
None.
Methodology:
Presentations by the different groups followed by discussion.
Topics to be covered:
- Main Challenges from the type of molecules to be anlysed.
- Main Challenges for the type of matrix.
- Main challenges from the type of research project.
- What technologies or type of plant molecules not yet covered in Spain.
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