Iskanje novih biokemijskih označevalcev endometrioze in raka endometrija s pristopi proteomike in metabolomikeKnific, Tamara (Avtor) Lanišnik Rižner, Tea (Mentor) endometriozarak endometrijaproteomikametabolomikabiokemijski označevalecalgoritemEndometrioza in rak endometrija sta hormonsko odvisni, pogosti ženski ginekološki bolezni. Endometrioza predstavlja eno najpogostejših kroničnih benignih ginekoloških bolezni, ki je značilna predvsem za ženske pred menopavzo in je najpogostejši vzrok neplodnosti. Rak endometrija pa je značilen predvsem za ženske po menopavzi in je v Sloveniji na petem mestu najpogostejših malignih obolenj, v svetovnem merilu pa na šestem mestu. Obe bolezni povezuje hormonska odvisnost, kjer je povečana koncentracija estrogenov in/ali zmanjšana koncentracija progesterona dejavnik tveganja za nastanek obeh bolezni. Diagnosticiranje endometrioze trenutno poteka z invazivnimi metodami, saj biokemijski označevalci, ki bi omogočili zanesljivo neinvazivno postavitev diagnoze, še niso znani. Namen naših študij na področju endometrioze je identifikacija biokemijskih označevalcev, ki skupaj s kliničnimi podatki bolnic predstavljajo osnovo za statistično analizo, modeliranje in izgradnjo diagnostičnih modelov, ki bi jih lahko prenesli v klinično prakso. Pri bolnicah z rakom endometrija pa je namen naših študij identifikacija tako diagnostičnih kot tudi prognostičnih biokemijskih označevalcev. Diagnostični biokemijski označevalci endometrioze in raka endometrija bi omogočili zgodnejše odkritje bolezni, kar bi vodilo v zgodnejše zdravljenje in bi tako preprečilo napredovanje bolezni, s pomočjo prognostičnih biokemijskih označevalcev raka endometrija pa bi lahko identificirali bolnice z bolj ali manj agresivno obliko bolezni in temu ustrezno prilagodili obseg in vrsto operativnega pristopa. Biokemijske označevalce endometrioze in raka endometrija smo iskali med posameznimi proteini (o. p. CA-125, HE4, ARX) ter s pristopi tarčne »omike« v naboru številnih proteinov (o. p. od 40 do 900 različnih proteinov) in metabolitov (o. p. od 163 do 188 različnih metabolitov). V prvem delu doktorske disertacije smo tako na osnovi predhodne transkriptomske študije preverili potencial ARX (angl. Aristaless-related homeobox) kot možnega biokemijskega označevalca endometrioze. Ugotovili smo, da ARX ni biokemijski označevalec endometrioze, saj izvira iz strome jajčnika in ne iz endometriotičnih epitelnih ali stromalnih celic. Glede na prisotnost ARX-a v celicah, ki izvirajo iz ovarijske strome, pa smo predpostavili, da bi lahko predstavljal označevalca sex cord-stromalne diferenciacije pri tumorjih jajčnikov. V sodelovanju z Ginekološko kliniko Univerzitetnega kliničnega centra v Ljubljani in Ginekološko kliniko Medicinske univerze na Dunaju smo zbrali krvne vzorce bolnic z endometriozo, rakom endometrija in dveh kontrolnih skupin bolnic. Na osnovi izmerjenih serumskih koncentracij dveh tumorskih označevalcev (o. p. CA-125 in HE4), zbranih kliničnih podatkov in s pristopi logistične regresije smo postavili več različnih diagnostičnih modelov za bolnice z endometriozo in diagnostičen model za bolnice z rakom endometrija. Ugotovili smo tudi, da ima HE4 v primerjavi s CA-125 pri raku endometrija boljše prognostične karakteristike, vendar prognostičnega modela nismo uspeli postaviti. V sodelovanju z inštitutom Helmholtz Zentrum München (Institute of Experimental Genetics, Genome Analysis Centre, Nueherberg, Nemčija) smo s pomočjo komercialno dostopnih kompletov in z uporabo tekočinske kromatografije, sklopljene s tandemsko masno spektrometrijo, v plazmi bolnic z endometriozo in rakom endometrija določili koncentracije 188 oz. 163 različnih metabolitov lipidov. Preliminarni rezultati študije metabolitov kot potencialnih biokemijskih označevalcev endometrioze so pokazali, da je med bolnicami z različnimi oblikami endometrioze in kontrolno skupino bolnic več statistično značilno spremenjenih metabolitov, kar nam je predstavljalo izhodišče za izgradnjo diagnostičnega modela. Pri bolnicah z rakom endometrija smo identificirali tri posamezne metabolite in 341 razmerij koncentracij metabolitov, ki predstavljajo potencialne diagnostične biokemijske označevalce. Postavili smo tudi diagnostičen model, ki vključuje tri različna razmerja metabolitov in dodani podatek o statusu kajenja. Postavili smo štiri različne prognostične modele za napoved prisotnosti globoke invazije v miometrij in model za napoved prisotnosti limfovaskularne invazije pri bolnicah z rakom endometrija. Z uporabo proteinskih mikromrež smo na manjšem številu vzorcev plazme bolnic s peritonealno endometriozo in plazme kontrolne skupine bolnic iz nabora 900 različnih proteinov identificirali 24 potencialnih biokemijskih označevalcev, med katerimi smo koncentracije treh proteinov določili na večjem številu vzorcev bolnic z različnimi oblikami endometrioze. Z uporabo visoko zmogljive imunološke metode, imenovane »Luminex«, smo v plazmi bolnic z endometriozo in plazmi kontrolne skupine bolnic določili koncentracije 40 različnih citokinov in kemokinov. Na osnovi plazemskih koncentracij teh vnetnih dejavnikov in z uporabo ustreznih statističnih pristopov diagnostičnega modela, ki bi ločeval bolnice z endometriozo od kontrolne skupine bolnice, ni bilo mogoče postaviti. Z navedenimi študijami smo tako prispevali k identifikaciji biokemijskih označevalcev endometrioze in raka endometrija. Pokazali smo, da lahko na osnovi izmerjenih vrednosti določenih proteinov in/ali metabolitov, zbranih kliničnih podatkov ter z ustreznimi statističnimi pristopi postavimo modele z dobrimi diagnostičnimi in/ali prognostičnimi karakteristikami, ki bi jih lahko, po dodatnih validacijskih študijah, prenesli v klinično prakso.20182018-09-05 08:12:47Doktorsko delo/naloga102624sl