Detekce genetických modifikací asociovaných s pankreatickým adenokarcinomem

Abstract

Pankreatický duktální adenokarcinom (PDAC) patří k nejčastějším důvodům úmrtí na nádorové onemocnění a tento trend se bude v budoucnu zhoršovat. Pěstování buněk v ex- vivo 3D kulturách ve formě organoidů představuje společně s kulturami a xenografty spolehlivý model odrážející morfologii a histologii v samotném nádoru. Nejčastěji mutované geny vyskytující se v PDAC nádorech jsou KRAS, TP53, SMAD4 a CDKN2A. Cílem práce bylo stanovit mutace vyskytující se v primárních organoidech odvozených z lidských PDAC. Za tímto účelem jsme vyhledávali studie v online genomických databázích, které obsahují data z PDAC a stanovili jsme geny a konkrétní mutace vhodné pro další analýzu. Navrhli jsme postup detekce s pomocí Sangerovi metody sekvenování, který byl optimalizovaný na buněčných liniích. S využitím metod PCR a western blotu byly stanoveny alternace v analyzovaných genech ve vzorcích odvozených od tkání pacientů, pěstovaných ex-vivo v 3D kulturách. Následně byla navrhnuta zlepšení, která by vedla k větší citlivosti detekce. Připravená mutační analýza bude využívána při analýze dalších organoidů odvozených ze vzorků PDAC pacientů a získaná data budou sloužit k stratifikaci metabolomických dat získaných z těchto vzorků.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a serious oncological disease, which ranks among cancers with the worst prognosis and a three-year life expectancy of 10%. Ex-vivo organoid cultures derived from cancer tissue are popular and reliable research models, which reflect the morphology and histology of the original tissue. Genetic background leading to development PDAC confer typical alterations in genes KRAS, TP53, SMAD4 a CDKN2A. The aim of this thesis was to determine mutations present in organoid cultures derived from human PDAC. We used online genomic databases to estimate specific mutations typical for PDAC. Based on that research we designed protocols for the detection of PDAC genetic alterations and optimized those methods using cultured cells. We applied the approach on primary ex- vivo organoids derived from surgical cancer specimens and detected mutations in KRAS, TP53, SMAD4, or deletion of exons in CDKN2A. Alternatively, we proposed improvements for the analysis of genetic background in PDAC. The data obtained within this thesis will be used for the stratification of metabolomics and biochemical analyses further in the project.