High throughput sequencing data analysis of IG/TR rearranged genes in leukemia clinical research

Mgr. Tomáš Reigl, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Tato dizertační práce se zaměřuje na bioinformatickou analýzu dat ze sekvenování nové generace (NGS) přestaveb genů pro imunoglobuliny (IG) a T-buněčné receptory (TR) u lymfoidních malignit. Přestavby IG/TR představují jedinečné molekulární markery lymfoidních buněk a mají zásadní význam pro hodnocení klonality, sledování minimální reziduální nemoci a analýzu imunitního repertoáru. Dizertační práce zahrnuje soubor publikací a dva softwarové nástroje a je členěna do dvou tematických okruhů odpovídajících dvěma přístupům NGS. První část se věnuje analýze přestaveb IG/TR z amplikonového sekvenování, pro niž byl využit nástroj ARResT/Interrogate, který byl dále rozšířen o možnost identifikace klonotypů, kontrolu kvality, normalizaci, kvantifikaci a interpretaci dat získaných v rámci multicentrických studií. Druhá část se zaměřuje na vývoj a implementaci platformy LYNX pro sekvenování knihoven využívajících obohacení cílových oblastí pomocí hybridizace. Tento přístup integruje analýzu přestaveb IG/TR s detekcí sekvenčních variant, změn počtu kopií a translokací u lymfoidních malignit. Tyto projekty společně ukazují, že bioinformatika představuje nepostradatelnou součást vývoje, validace a zavádění NGS metod do klinické praxe. Propojením standardizované analýzy, kontroly kvality, interaktivní vizualizace a klinicky zaměřeného reportování tato práce přispívá ke zvýšení dostupnosti, reprodukovatelnosti a praktické využitelnosti NGS dat přestaveb IG/TR v hematoonkologickém výzkumu i rutinní diagnostice.

Abstract:

This thesis focuses on bioinformatic analysis of next-generation sequencing (NGS) data from immunoglobulin (IG) and T-cell receptor (TR) gene rearrangements in lymphoid malignancies. IG/TR rearrangements represent unique molecular markers of lymphoid cells and are essential for clonality assessment, minimal residual disease testing, and immune repertoire analysis. The thesis covers a collection of papers and two pieces of software organized into two branches focusing on different NGS approaches. The first part covers amplicon-based IG/TR sequencing, where ARResT/Interrogate was applied and extended for clonotype identification, quality control, normalization, quantification, and multicenter data interpretation. The second part presents capture-based sequencing through the development and implementation of the LYNX platform, which integrates IG/TR rearrangement analysis with detection of sequence variants, copy number alterations, and translocations in lymphoid malignancies. Together, these projects demonstrate that bioinformatics is an indispensable component of NGS assay development, validation, and clinical implementation. By combining standardized analysis, quality control, interactive visualization, and clinically oriented reporting, this work contributes to making IG/TR NGS data more accessible, reproducible, and useful for hemato-oncological research and routine diagnostics.

Keywords

bioinformatika, hematoonkologie, NGS, IG/TR přestavby, bioinformatics, hemato-oncology, IG/TR rearrangements

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 7. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 8. 2026
• Vedoucí: Mgr. Karla Plevová, Ph.D.
• Oponent: PhD Panagiotis Alexiou, Ph.D. Larry Mansouri

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Vědy o živé přírodě / Vědy o živé přírodě