Multiomics for discovery of biomarkers for breast carcinoma resistance prediction
Project goals
Breast carcinoma is the most frequent female cancer diagnosis worldwide. Multidrug resistance in some patients diminishes the curative effect of oncological therapy. We previously discovered differences in expression of drug metabolism and transport genes in tumor tissues of poorly responding patients compared to those with good response to cytotoxic therapy. These findings support the hypothesis about the existence of molecular factors responsible for tumor resistance. The present project aims to broaden the study to gene panel selected with the help of our previous studies and publicly available Big Data. We plan to use modern methods based on the next generation sequencing (NGS) for assessment of germline and somatic genetic alterations in candidate gene panel selected using in silico bioinformatics tools from databases as TCGA. Genetic variability and clinical data of patients will also be compared with total transcriptome and epigenetic factors (non-coding RNA and CpG methylome) in tumor and paired adjacent non-neoplastic control tissues of patients. Genes and variants with in silico deleterious effects and clinical associations with the response of patients to neoadjuvant therapy will be prioritized for further validation in the historical set of more than 500 patients with breast carcinoma. Most promising candidates will be further functionally characterized in established in vitro models. This project will deliver a pool of variants and somatically altered genes directly associating with the response of breast carcinoma patients to the cytotoxic therapy or associating with the disease progression. We also plan to reveal the mechanism of action of identified biomarkers. Knowledge of these molecular factors will contribute to further progress of precision medicine in oncology.
Keywords
rezistenceresistancepredikcepredictionvývojbiomarkerbiomarkerkarcinom prsubreast carcinomadiscovery
Public support
Provider
Ministry of Health
Programme
—
Call for proposals
SMZ0202200001
Main participants
Státní zdravotní ústav
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
NU22-08-00281
Alternative language
Project name in Czech
Multiomický přístup k vývoji biomarkerů predikce rezistence karcinomu prsu
Annotation in Czech
Karcinom prsu je nejčastějším nádorovým onemocněním žen ve světě. Mezi hlavní příčiny neúspěchu onkologické léčby onemocnění patří mnohočetná léková rezistence. Rozdíly v expresi genů metabolismu a transportu cytostatik mezi nádorovými tkáněmi pacientů dobře a špatně odpovídajících na standardní chemoterapii, které jsme nalezli v předchozích projektech, podporují hypotézu o existenci molekulárních faktorů zodpovědných za resistenci nádorů na podanou léčbu. Cílem projektu je integrace více úrovní regulace genové exprese, tj. genomiky, epigenomiky a transkriptomiky (integromika) pro stratifikaci pacientek do režimů s optimální terapeutickou účinností a k identifikaci nových cílů pro použití již známých léků, kombinací nebo k návrhu nových léčebných cílů. Moderními metodami založenými na sekvenování nové generace (NGS) budou sledovány dědičné i somatické genetické změny v panelu kandidátních genů vybraných pomocí bioinformatických in silico nástrojů z databází jako je TCGA. Genetická variabilita panelu bude porovnána s hladinou transkriptů mRNA, a epigenetickými faktory (nekódující RNA a methylace CpG) v nádorové i kontrolní tkáni a s klinickými daty pacientek. Na základě vyhodnocení potenciálně škodlivých alterací in silico a srovnáním s klinickými daty pacientek, zejména s odpovědí na neoadjuvantní léčbu, budou vybrány geny a varianty, jejichž význam bude dále validován na historickém souboru více než 500 pacientek s karcinomem prsu. Tímto způsobem budou odhaleny potenciální klíčové determinanty resistence a dále funkčně charakterizovány v zavedených in vitro modelech. Očekávaným výstupem projektu je soubor mutací v genech, případně cílové geny, které buď korespondují s progresí karcinomu prsu, nebo přímo způsobují snížení účinku onkologické léčby, či s tímto snížením korelují. Plánujeme rovněž přispět k odhalení mechanismu působení nalezených biomarkerů. Znalosti o těchto molekulárních faktorech pak poslouží k dalšímu rozvoji individualizované medicíny v onkologii.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
OECD FORD - main branch
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
OECD FORD - secondary branch
30204 - Oncology
OECD FORD - another secondary branch
30101 - Human genetics
AF - Documentation, librarianship, work with information
BC - Theory and management systems
BD - Information theory
EB - Genetics and molecular biology
FD - Oncology and haematology
IN - Informatics
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Apr 12, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MZ0-NU-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
11,634 thou. CZK
Public financial support
11,244 thou. CZK
Other public sources
390 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
11 634 CZK thou.
Public support
11 244 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Health
OECD FORD
Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Solution period
01. 05. 2022 - 31. 12. 2025