Klasifikace trojitě negativních nádorů prsu s využitím WES, RNA-Seq a proteomických dat se zaměřením na signaturu bazálního subtypu

Bc. Klára Synková

Diplomová práce

Classification of triple negative breast cancer based on WES, RNA-Seq and proteomics data with emphasis on basal-like subtype signature

Anotace:

Trojitě negativní karcinom prsu (TNBC) představuje vysoce heterogenní a agresivní skupinu nádorů prsu. Současné studie se zaměřují především na zpřesnění klasifikace TNBC a hledání nových terapeutických molekul pro cílenou léčbu pacientek. Tato diplomová práce se zaměřila na identifikaci potenciálního biomarkeru specifického pro bazální subtyp TNBC s využitím multiomických dat: „whole exome sequencing“ (WES), RNA-Seq a proteomické analýzy pomocí kapalinové chromatografie on-line spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií s datově nezávislým sběrem dat (LC-DIA-MS/MS). Na základě navržené klasifikace TNBC pacientů do 7 klastrů a následných analýz byl vybrán protein „EGF-like repeat and discoidin I-like domain-containing protein 3“ (EDIL3) jako protein specifický pro klastr nejvíce odpovídající bazálnímu subtypu TNBC. Za využití CRISPR/Cas9 systému byla vytvořena TNBC buněčná linie BT-549 odvozená od TNBC s umlčenou expresí EDIL3. Byla provedena funkční analýza ztráty exprese EDIL3 na metastatický potenciál nádorových buněk, konkrétně na migraci („scratch assay“) a proliferaci (CCK8 „proliferation assay“). Výsledky prokázaly, že ztráta exprese EDIL3 významně snižuje schopnost buněk proliferovat, vliv na migraci se však použitým přístupem „scratch assay“ nepodařilo jednoznačně prokázat. Z multiomické analýzy vyplývá, že EDIL3 by mohl být v budoucnu potenciálním prognostickým faktorem a hypoteticky i terapeutickým cílem pro vybrané pacientky s TNBC, je však třeba dalších studií, které by tento potenciál funkčně potvrdily.

Abstract:

Triple negative breast cancer (TNBC) is a highly heterogeneous and the most aggressive subtype of breast cancer. Current studies are mainly focused on refining the TNBC classification and discovery of new therapeutic molecules for targeted treatment of patients. This thesis focuses on identification of a potential biomarker specific for the basal subtype of TNBC using multi-omics data: whole exome sequencing (WES), RNA-Seq and proteomic analysis using liquid chromatography online connected to tandem mass spectrometry with data independent acquisition (LC-DIA-MS/MS). Based on the proposed classification of TNBC patients into 7 clusters, EGF-like repeat and discoidin I-like domain-containing protein 3 (EDIL3) protein was selected as a protein specific for the cluster mostly resembling the basal like subtype. Using the CRISPR/Cas9 system, a BT-549 TNBC cell line derived from TNBC with EDIL3 knock-out was constructed. Functional analysis of the EDIL3 knock-out impact on metastatic potential of cancer cells, especially on cell migration (scratch assay) and proliferation (CCK8 proliferation assay), was performed. The results showed that the loss of EDIL3 expression significantly reduced the ability of cells to proliferate, however, the effect on cell migration was ambiguous in scratch assay. These data from multiomics analysis suggest that EDIL3 may serve as potential prognostic factor and hypothetically also therapeutic target for selected TNBC patients, however additional studies are needed to functionally confirm these findings.

Klíčová slova

TNBC, bazální subtyp, biomarker, CRISPR/Cas9, EDIL3, proteomika, RNA-Seq, basal-like subtype, proteomics

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2025
• Vedoucí: doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jitka Holčáková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Analytická biochemie