Technologie digitální polymerázové řetězové reakce (dPCR) a její využití v hematoonkologii

Bc. Andrea ŠTĚDRÁ

Master's thesis

Digital polymerase chain reaction (dPCR) technology and its use in hematooncology

Abstract:

Diplomová práce se zaměřuje na problematiku detekce bodové mutace T315I v kinasové doméně fúzního genu BCR-ABL1 pomocí digitální PCR (dPCR) u pacientů s chronickou myeloidní leukémií (CML). CML se řadí do skupiny myeloproliferativních neoplázií s incidencí 1-2 případy na 100 000 obyvatel ročně. K léčbě jsou využívány inhibitory tyrosinkinas. U některých pacientů dochází k vývoji rezistence na léčbu. Jedním z důvodů je přítomnost mutací v kinasové doméně fúzního genu. Standardní metodou pro detekci mutací je Sangerovo sekvenování, které však není dostatečně senzitivní. Tento problém překonává dPCR, která je založena na rozdělení reakce do tisíců malých kompartmentů, v nichž probíhá PCR reakce samostatně. V rámci experimentální části byla optimalizována metoda dPCR pro detekci mutace T315I a následně vyšetřeno 28 vzorků ze souboru 14 pacientů. Bodová mutace T315I byla prokázána u 10/14 pacientů. Pomocí dPCR je možné detekovat přítomnost mutované alely v zastoupení až 0,01 %. Technologie dPCR má vyšší citlivost detekce než Sangerovo sekvenování.

Abstract:

This diploma thesis focuses on the detection of the T315I point mutation in the kinase domain of the BCR-ABL1 fusion gene by digital PCR (dPCR) in patients with chronic myeloid leukemia (CML). CML belongs to the group of myeloproliferative neoplasms with an incidence of 1-2 cases per 100,000 population per year. Tyrosine kinase inhibitors are used for treatment. Some patients develop resistance to treatment. One of the reasons is the presence of mutations in the kinase domain of the fusion gene. The standard method for detecting mutations is Sanger sequencing, which is not sensitive enough. This problem is overcome by dPCR, which is based on the division of the reaction into several thousand small compartments, in which the PCR reaction takes place separately. In the experimental part, the dPCR method was optimized for the detection of the T315I mutation and subsequently 28 samples from a group of 14 patients were examined. The T315I point mutation was detected in 10/14 patients. Using dPCR, it is possible to detect the presence of a mutated allele in a proportion of up to 0.01 %. dPCR technology has a higher detection sensitivity than Sanger sequencing.

Keywords

Chronická myeloidní leukémie, digitální PCR, inhibitory tyrosinkinas, imatinib, rezistence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jan Grohmann

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry