Východiská: Mozgové nádory tvoria rôznorodú skupinu malignít charakterizovaných intertumorálnou aj intratumorálnou heterogenitou. Medzi najagresívnejší z nich radíme glioblastóm, ktorý je napriek pokrokom v súčasnej medicíne stále neliečiteľný. Jedným z dôvodov je vysoký stupeň rekurencie ochorenia a rezistencia na štandardne využívané chemoterapeutikum temozolomid. Preto mapovanie dráh zodpovedných za tumorigenézu na transkripčnej úrovni môže prispieť k determinovaniu príčin a stupňa agresivity medzi jednotlivými typmi gliálnych malignít. Súbor pacientov a metódy: Do súboru vzoriek boli zaradené biopsie od pacientov s astrocytómom (n = 6), glioblastómom (n = 22) a meningiómom (n = 14). Kontrolnú skupinu predstavovali RNA izolované zo zdravého ľudského mozgu (n = 3). Reverznou transkripciou získanú cDNA sme využili na kvantitatívnu analýzu pomocou Human Cancer PathwayFinder™ real-time PCR Array v 96 jamkovom formáte a pre každú vzorku sme stanovili expresiu 84 génov patriacich do 9 regulačných dráh (angiogenéza, apoptóza, bunkový cyklus a starnutie, poškodenie a oprava DNA, epiteliálno-mezenchymálny prechod, hypoxia, celkový metabolizmus a dynamika telomér). Výsledky: Určením relatívnej expresie vybraných génov sme charakterizovali profil jednotlivých mozgových malignít v kontexte signálnych dráh ovplyvňujúcich tumorigenézu. Zo všetkých sledovaných génov jednotlivých dráh sme zaznamenali dereguláciu u glioblastómov v 50 %, u meningiómov v 52,4 % a u astrocytómov v 53,6 %. Celkovo sme najvýraznejšie zmeny so štatistickou signifikanciou oproti kontrole zaznamenali u génov spájaných s epiteliálno-mezenchymálnou tranzíciou (CDH2, FOXC2, GSC, SNAI2 a SOX10), bunkovým starnutím (BMI1, ETS2, MAP2K1 a SOD1), opravou DNA (DDB2, ERCC3, GADD45G a LIG4) a dynamikou telomér (TEP1, TERF2IP, TNKS a TNKS2). Záver: Na základe získaných dát môžeme konštatovať, že jednotlivé diagnózy sa líšia v transkriptomickom profile. Prihliadnúc na tento fakt, je preto nevyhnutná potreba individuálneho molekulového prístupu s cieľom komplexnej a cielenej terapie na viacerých stupňoch nádorového metabolizmu.

Background: Brain tumors are a heterogeneous group of malignancies characterized by inter- and intratumoral heterogeneity. Among them, the most aggressive and, despite advances in medicine, still incurable remains glioblastoma. One of the reasons is the high recurrence rate of the disease and resistance to temozolomide, a golden standard in chemotherapy of brain tumors. Therefore, mapping the pathways responsible for tumorigenesis at the transcriptional level may help to determine the causes and aggressive behavior among different glial tumors. Patients and methods: Biopsies from patients with astrocytoma (N = 6), glioblastoma (N = 22), and meningioma (N = 14) were included in the sample set. A control group consisted of RNA isolated from healthy human brain (N = 3). The reverse-transcribed cDNAs were analyzed using the Human Cancer PathwayFinder™ real-time PCR Array in a 96-well format. The expression of 84 genes belonging to 9 signaling pathways (angiogenesis, apoptosis, cell cycle and senescence, DNA damage and repair, epithelial-to-mesenchymal transition, hypoxia, overall metabolism, and telomere dynamics) was determined for each sample. Results: By determining the relative expression of selected genes, we characterized the transcriptomic profile of individual brain malignancies in the context of signaling pathways involved in tumorigenesis. We observed deregulation in 50, 52.4 and 53.6% % of the genes in glioblastomas, meningiomas and astrocytomas, respectively. The most pronounced changes with statistical significance compared to control were observed in the genes associated with epithelial-to-mesenchymal transition (CDH2, FOXC2, GSC, SNAI2, and SOX10), cellular senescence (BMI1, ETS2, MAP2K1, and SOD1), DNA repair (DDB2, ERCC3, GADD45G, and LIG4), and dynamic of telomeres (TEP1, TERF2IP, TNKS, and TNKS2). Conclusion: Based on the obtained data, we can conclude that individual diagnoses differ in transcriptomic profile. An individual molecular approach is therefore necessary in order to provide comprehensive and targeted therapy on multiple metabolic pathways in the diagnosis of brain tumors.

Neurochirurgická klinika Jesseniova lekárska fakulta UK a UN v Martine Martin

Neurochirurgická klinika SZU Fakultná nemocnica s poliklinikou F D Roosevelta Banská Bystrica

Ústav lekárskej biochémie Jesseniova lekárska fakulta UK v Martine Martin

Quantitative profiling of genes associated with cancer pathways in brain tumors

References provided by Crossref.org