Nationales Centrum für Tumor Erkrankungen. Genom Aktivitäten

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3 Nationales Centrum für Tumor Erkrankungen Genom Aktivitäten

4 Grundlegende Ebenen funktioneller Analysen DNA RNA Protein Methylation Transcription Expression Structure Localisation Splicing Organisation Interaction Modification RNAi SNPs Combination Structure Copy number Degradation Composition Enzymatic activity Hoheisel, J.D. (2006) Nature Rev. Genet. 7,

5 Analyse des Pankreaskrebs Material von 1200 Patienten Tumore T1-T4 T4, zystische Tumore, Pancreatitis und gesundes Gewebe. Gefrorene Tumorgewebe 20 µm Schnitte Mischen Histochemie Trennung in drei homogene Fraktionen; getrennte Isolation > 1000 DNA-Proben > 550 RNA Proben Epigenetische Analyse DNA-Microarrays Mutationsanalyse SNP-Typisierung > 250 mir Analysen > 550 mrna Analysen > 700 Protein Proben Antikörper-Microarrays Protein-Microarrays 160 genomische Sequenzen > 350 Blut- & Urinproben

6 Profilierung des Pankreas Adenokarzinoms

7 Profilierung des Pankreas Adenokarzinoms %tumor cells Material, das üblicherweise zur Biomarker Definition genutzt wird.

8 Profilierung des Pankreas Adenokarzinoms %tumor cells Material, das analysiert werden muss.

9 Patienten Sequenzierung

10 Epigenetische Messungen Epigenetics Bisulfit PCR meth C meth C C C U T positive Kontrolle Pullat et al. (2007) BMC Genomics 8, 282. Schanné et al. (2008) Anal. Bioanal. Chem. 391, Pullat et al. (2008) New Biotechnol. 25, methyliert unmethyliert

11 Epigenetische Diagnose Epigenetics 100% Späte Krebsstadien Methylierun ngsgrad 75% 50% 25% 0% Frühes Krebsstadium Gesundes Gewebe CpG Dinukleotide

12 Signatur Qualität Epigenetics Sensitivity AUC: AUC : AU C: _ Sp e c if ic ity 1 _ Sp e c if ic ity 1 _ S peci ficity Specificity Specificity Specificity Cancer vs. Healthy Cancer vs. Benign Cancer vs. Non-Cancer SF R P2 - C v s H SFRP2 - C vs B SFRP 2- C vs NC Sensitivity AUC: AU C: AU C : Specificity Specificity Specificity 1 _ Sp ecificity 1 _ Sp ecificity 1_Specificity Botla et al. (2012), eingereicht.

13 Definition prognostischer Methylierungsmarker Epigenetics 100bp Geringes Risiko Mittleres Risiko Hohes Risiko Botla et al. (2012), eingereicht.

14 Definition prognostischer Methylierungsmarker Epigenetics hypermethylation hypomethylation low protein level high protein level Botla et al. (2012), eingereicht.

15 MicroRNA (mir) Profilierung mir 94 blood samples 45 cancer samples 38 chronic pancreatitis 11 normal donors 185 tissue samples 137 cancer samples 22 chronic pancreatitis 26 normal donors Chip design featuring 863 mirs common to mirbase 12.0 to 14.0 RT-PCR confirmation 960 reactions

16 Individuelle mir Profile mir Bauer et al. (2012) PLoS ONE, im Druck.

17 MicroRNA Diagnose im Blut mir Bauer et al. (2012) PLoS ONE, im Druck.

18 Nicht-invasive Diagnose: Plasma Antibody Microarrays Differenzierung PDAC vs. Gesund & Pancreatitis: Specificity 76% Sensitivity 77% Cluster Analyse PAM-definierter Markerproteine

19 PDAC Diagnose im Urin Antibody Microarrays rmal Nor Männlich & gesund Weiblich & gesund Tumor Männlich & Tumor Weiblich & Tumor Männer Frauen Schröder et al. (2010) Mol. Cell. Prot. 9, ; PCT/EP2011/

20 MicroRNA Diagnose in Blut mir Keller et al. (2011) Nature Meth. 8, Keller et al. (2011) Nature Meth. 8,

21 MicroRNA Diagnose in Blut mir Gesund Multiple Sklerose Wahrscheinlichkeit Keller et al. (2011) Nature Meth. 8,

22 Vorhersage Wiederauftreten Blasenkrebs Antibody Microarrays Fourth & ninth most common type of cancer in men & women 70% to 80% are low-stage, low-grade nonmuscle-invasive Standard treatment: transurethral resection of bladder tumour 50% to 70% of the tumours will recur 10% to 30% will progress to become muscle-invasive tissue samples Recommended preventive procedure: surveillance cystoscopy and urine cytology => surveillance cost: >100,000 US$ per patient Classifier for the prediction of recurrence with a sensitivity of 88% and a specificity of 100% Srinivasan et al. (2011), European Patent Application

23 Simultanes shrna Screening Böttcher et al. (2010) Curr. Genomics 11, shrna P1 barcode P2 Essential target shrna P1 barcode P2 NON-essential targett Barcode pool t zero Barcode pool t end shrna-library in lentiviruses pooled infection: one virus per cell Hybridisation Barcode amplification gdna at t zero gdna at t 30d Puromycin culturing for 30 days Gene knockdown Lethal knockdowns drop out

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