Studium genetických změn u pacientů s chronickou myeloidní leukémií

Bc. Michaela Zejdová

Master's thesis

Study of genetic changes in patients with Chronic Myeloid Leukemia

Abstract:

Chronická myeloidní leukémie (CML) patří díky léčbě tyrozin kinázovými inhibitory (TKI) mezi dobře zvladatelné malignity. Pacienti však často podstupují nákladnou doživotní léčbu, která může způsobovat vedlejší účinky. Proto se novým cílem léčby CML stalo dosažení remise bez nutnosti užívat TKI. Mnoho studií sledovalo výsledky vysazení léčby TKI u pacientů s dlouhodobě dobrou léčebnou odpovědí. Přes značnou úspěšnost vysazovacích studií však část pacientů relabovala. Příčinou těchto relapsů může být nadhodnocení léčebné odpovědi pacientů v důsledku nedostatečné citlivosti metod používaných pro vyhodnocování zbytkové nemoci, případně přítomnost leukemických kmenových buněk (leukemic stem cells, LSCs), které jsou rezistentní vůči léčbě TKI. Tato diplomová práce se zaměřuje na porovnání automatizovaného přístroje GeneXpert, rutinně využívaného v klinické praxi, s dropletovou digitální PCR (ddPCR), která by mohla sloužit jako jeho citlivější alternativa pro hodnocení léčebné odpovědi pacientů s CML. Druhým cílem této práce je charakterizace populace LSCs u pacientů s CML na základě specifických povrchových markerů a jejich genové exprese na úrovni jednotlivých buněk. Výsledky diplomové práce naznačují, že by ddPCR mohla být citlivější alternativou k rutinně využívané metodě pro stanovení léčebné odpovědi pacientů s CML. Analýza jednotlivých LSCs potvrdila schopnost dříve publikovaných markerů CD26 a IL-1RAP identifikovat LSCs CML. Navíc byl odhalen další potenciální povrchový marker pro záchyt LSCs CML, časný aktivační antigen CD69.

Abstract:

Owing to tyrosine kinase inhibitors (TKIs) therapy, chronic myeloid leukemia (CML) is one of the best manageable malignancies. However, patients often need to undergo life-long therapy, which enhances the possibility of developing side effects and carries significant economic impact. Therefore, TKI-free remission has become the goal of CML management. Multiple TKI-stop trials reported results of TKI therapy interruption within patients with long-term satisfying therapy response. Despite promising results of these trials, part of the patients often relapses. The relapses can be caused by an insufficient sensitivity of methods used for monitoring of residual disease, or by residual leukemic stem cells (LSCs), which are insensitive to TKI therapy. This thesis aims to compare an automatic system GeneXpert, which is routinely used in clinical practice, with the droplet digital PCR (ddPCR), which could be possibly used as a more sensitive alternative for therapy response monitoring of CML patients. The second aim of this thesis is a characterization of CML LSCs based on the specific surface markers and their gene expression on a single-cell level. The results of the diploma thesis suggest ddPCR as a more sensitive alternative for CML therapy response monitoring compared to routinely used GeneXpert system. The single-cell analysis confirmed previously reported markers, CD26, and IL-1RAP, as capable of CML LSCs identification. Moreover, another potential CML LSCs marker, early activation antigen CD69, was revealed.

Keywords

chronická myelodní leukémie, digitální PCR, leukemické kmenové buňky, analýza jednotlivých buněk, chronic myeloid leukemia, digital PCR, leukemic stem cells, single-cell analysis

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2019
• Supervisor: RNDr. Marianna Romžová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Jan Smetana, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics