Dokument: Endocrine Resistance in Breast Cancer - Utilizing Liquid Biopsy and Next Generation Sequencing in Decentralized Multicenter Trials
| Titel: | Endocrine Resistance in Breast Cancer - Utilizing Liquid Biopsy and Next Generation Sequencing in Decentralized Multicenter Trials | |||||||
| Weiterer Titel: | Endokrine Resistenz in Brustkrebs – Einsatz von Flüssigbiopsie und Hochdurchsatz-Sequenzierung in dezentralisierten multizentrischen Studien | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=60856 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20221013-110825-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Cieslik, Jan-Philipp [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Hans Neubauer [Gutachter] Univ.-Prof. Dr. med. Günter Niegisch [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Einleitung
Brustkrebs ist die häufigste maligne Erkrankung der Frau und verursacht die meisten krebsbedingten Todesfälle. Analysen von Tumorgewebe (z.B. durch Biopsien) erlauben einen wertvollen Einblick in die räumliche und zeitliche Heterogenität der Erkrankung. Ein Teil meiner Arbeit basiert auf der mittlerweile peer-reviewten und publizierten Software ViBiBa (Virtual Bio Banking), welche ich mitentwickelt habe1. Sie erlaubt Multicenter-Studien eine dezentrale Lagerung und Verwaltung von raren Bioproben wie z.B. zirkulierenden Tumorzellen (CTCs). Zusätzlich zeige ich ein neues NGS Panel (ENDOpanel) und demonstriere dessen Funktionalität bei der Analyse einzelner Zellen wie CTCs. Zuletzt habe ich ein Sequenzierprojekt auf CTCs für den Estrogenrezeptor α (ERα/ESR1) durchgeführt, um neuartige Mutationen im ESR1-Gen und Hinweise auf neue Wege der endokrinen Resistenz zu finden. Methoden ViBiBa ist eine Webplattform, welche serverseitig PHP als Skriptsprache und MySQL als Datenbankdialekt nutzt. Die Nutzeroberfläche basiert auf dem quelloffenen Bootstrap Gerüst und einigen zusätzlichen Plugins. Sowohl das ESR1-Sequenzierprojekt, als auch das ENDOpanel fokussieren sich auf CTCs welche mittels der CellSearch Technologie angereichert und gefärbt sowie mittels CellCelector isoliert wurden. Das ENDOpanel basiert auf der SureSelect QXT Plattform und deckt den kodierenden Bereich von 12 Proto-Onkogenen sowie den gesamten Bereich des Tumorsuppressorgens PTEN ab. Ergebnisse ViBiBa wird momentan für das Bioprobenmanagement der DETECT Studiengruppe eingesetzt. Die Plattform prozessiert automatisch nicht uniforme Daten aus mehreren Laboren und führt diese in eine strukturierte, durch alle teilnehmenden Labore erreichbare, Datenbank ein. Das ENDOpanel deckt ausreichende Teile der ausgewählten Gene ab und konnte erfolgreich in Analysen einzelner Zellen angewandt werden. Im ERα-Sequenzierprojekt konnten CTCs von 25 Patientinnen analysiert werden, darunter fanden sich 21 mutierte CTCs. Fazit Mit ViBiBa konnte ein reales Problem der Kollaboration in Multicenter-Studien angesprochen werden. Ebenso konnte ich das ENDOpanel etablieren sowie im ERα-Sequenzierprojekt neue Mutationen mit möglicher klinischer Relevanz aufzeigen.Introduction Breast cancer (BC) is the leading type of cancer in women and the biggest contributor to cancer mortality. Analysis of tumor tissue (e.g., through biopsy) allows for valuable insight into the spatial and temporal heterogeneity of the disease. Liquid biopsy enables downstream analysis of tumor cells (or parts of them) through the patient blood. I co-developed the peer-reviewed and published software ViBiBa (Virtual Bio Banking), which helps multicenter trials with decentralized sample storage of special specimen like circulating tumor cells (CTCs)1. Additionally I propose an NGS panel (ENDOpanel) for single cell analysis and demonstrate its feasibility. At last, an Estrogen Receptor α (ERα/ESR1) sequencing project aims to find novel ESR1 mutations on single cells to find novel causes of endocrine resistance. Methods ViBiBa is a web platform built with PHP in the back end and MySQL as the database language. The front end utilizes the open source bootstrap framework and some additional plugins. Both the ESR1 sequencing project and the NGS panel work on single cells that were identified with the CellSearch technology and isolated using the CellCelector. The ENDOpanel is based on the SureSelectQXT platform and covers the exons of 12 proto-oncogenes and the complete range of the tumor suppressor gene PTEN. Results ViBiBa is currently in use for the sample management of the DETECT trial group. The platform automatically processes non-uniform data from multiple laboratories into a structured central database, accessible by all participating laboratories. The ENDOpanel covered all important ranges of the preselected genes and was successfully performed with single cells. Additionally, I successfully conducted the ESR1 sequencing project including CTCs from 25 metastatic breast cancer patients and identified 21 mutant CTCs. Conclusions My thesis covers three dimensions of breast cancer research: ViBiBa created new ways for real world collaboration in clinical trials. The ENDOpanel could be established as a novel gene panel in single cell analysis and its feasibility demonstrated. Lastly, the ESR1 sequencing project detected novel variants and the subsequent literature review and in silico analysis offered new hypotheses for endocrine resistance. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 13.10.2022 | |||||||
| Dateien geändert am: | 13.10.2022 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.03.2022 | |||||||
| Datum der Promotion: | 06.10.2022 |
