Identifikace významných genových modulů a genových sad u nádorových mikrobiomových podtypů kolorektálního karcinomu

Bc. Anna Punčochářová

Bachelor's thesis

Identification of significant gene-modules and pathways in tumour microbiome subtypes in colorectal cancer.

Abstract:

Kolorektální karcinom je závažné nádorové onemocnění, které se kvůli své heterogenitě drží na předních příčkách mezi onemocněními s vysokou incidencí i úmrtností jak v České republice, tak i ve světě. Heterogenita tohoto onemocnění ztěžuje léčbu i predikci reakce pacienta na danou léčbu a ve snaze tuto heterogenitu vystihnout se stále publikují další klasifikace zkoumající kolorektální karcinom z různých hledisek. Střevní mikrobiom je souhrn všech mikroorganismů sídlících v tlustém střevě jedince a je nezbytné jej udržovat v rovnováze, neboť má nezanedbatelný vliv na naše fyzické i mentální zdraví. V poslední době se stal hlavním objektem zájmu zkoumání u kolorektálního karcinomu a na základě výskytu bakterií byly nedávno identifikovány nádorové mikrobiomové podtypy kolorektálního karcinomu. V této bakalářské práci se zabývám asociací genových modulů dle Budinská et al. (2013) a identifikací významných genových sad z MSigDB pro nádorové mikrobiomové podtypy. Výsledky naznačují významné asociace některých genových modulů a genových sad s bakteriemi typickými pro mikrobiomové podtypy a mimo jiné také možnou spojistost mezi nádorovými mikrobiomovými podtypy a iCMS podtypy. Právě toto považuji za největší přínos své práce, neboť tento nový pohled na kolorektální karcinom by mohl v budoucnu pomoci zlepšit prognózu pacientů.

Abstract:

Colorectal cancer is a serious cancer, which, due to its heterogeneity, is one of the leading diseases with high incidence and mortality both in the Czech Republic and worldwide. The heterogeneity of this disease makes it difficult to treat and predict patient response to treatment, and in an attempt to capture this heterogeneity, increasingly more classifications studying colorectal cancer from different perspectives are published. The gut microbiome is the sum of all microorganisms residing in the large intestine of an individual and it is essential to keep it in balance as it has a significant impact on one´s physical and mental health. Recently, it has become a major focus of investigation in colorectal cancer, and tumour microbiome subtypes of colorectal cancer have recently been identified based on the presence of bacteria. In this bachelor thesis, I discuss the association of gene modules according to Budinska et al. (2013) and the identification of significant gene sets from MSigDB for tumour microbiome subtypes. The results suggest significant associations of some gene modules and gene sets with bacteria typical for tumour microbiome subtypes and a possible association between tumour microbiome subtypes and iCMS subtypes, among others. This is what I consider to be the greatest contribution of my work, as this new insight into colorectal cancer might help improve patient prognosis in the future.

Keywords

Kolorektální karcinom, Střevní mikrobiom, Molekulární podtypy, Nádorové mikrobiomové podtypy, RNAseq data, Regresní analýzy, Colorectal cancer, Gut microbiome, Molecular subtypes, Tumor microbiome subtypes, RNA-seq data, Regression analyses

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2023
• Supervisor: Mgr. Barbora Zwinsová
• Reader: Mgr. Petra Brenerová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Computational biology and biomedicine / Biomedical bioinformatics