Kolorektální karcinom (KRK) je velmi heterogenní onemocnění jak z hlediska klinického, tak i molekulárního profilu. Heterogenita KRK představuje hlavní překážku v personalizované medicíně, a proto vědci v poslední době věnují velké úsilí k objasnění této heterogenity. V roce 2013 několik skupin nezávisle na sobě publikovalo molekulární podtypy, ze kterých následně v roce 2015 byly popsány čtyři konsenzuální molekulární podtypy (CMS) založené na genové expresi. Tyto podtypy však pravděpodobně neposkytují úplný obraz buněčné heterogenity. Tyto podtypy byly nedávno zrekapitulovány a byly popsané dva nové podtypy iCMS, které zpřesňují CMS a chovají se stabilněji napříč nádorem.

Cílem této bakalářské práce je popsat iCMS podtypy na našem datovém souboru s pomocí klinických dat a stanovit rozdíly ve složení mikrobiomu z nádorových stěrů a ve stolici.

Student/ka bude mít k dispozici unikátní datový soubor pacientů léčených na Masarykově onkologickém ústavu.

Student/ka v této práci:

1. Nastuduje podtypy KRK založené na genové expresi (CMS i iCMS systém)
2. Seznámí se s metodami zpracování mikrobiomových dat z 16S rRNA sekvenování a whole metagenome sekvenování
3. Popiše iCMS podtypy pomocí dostupných klinických dat a zhodnotí zda odpovídají opublikovaným datům
4. Stanoví rozdíly ve složení mikrobiomu nadorových stěrů a stolice mezi iCMS podtypy
5. Asociuje iCMS podtypy s Immunoscore, epithelial to stromal ratio a s odhady frakcí imunitních buněk z Immunodeconvolution
6. Výsledky vhodně interpretuje vzhledem k již opublikovaným poznatkům

Literatura:

• Budinska E, Popovici V, Tejpar S, D'Ario G, Lapique N, Sikora KO, Di Narzo AF, Yan P, Hodgson JG, Weinrich S, Bosman F, Roth A, Delorenzi M. Gene expression patterns unveil a new level of molecular heterogeneity in colorectal cancer. J Pathol. 2013 Sep;231(1):63-76. doi: 10.1002/path.4212. Epub 2013 Jul 8. PMID: 23836465; PMCID: PMC3840702.
• Guinney, J., Dienstmann, R., Wang, X. et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med 21, 1350–1356 (2015). https://doi.org/10.1038/nm.3967
• Zwinsová B, Brychtová V, Hrivňáková M, Zdražilová-Dubská L, Bencsiková B, Šefr R, Nenutil R, Vídeňská P, Budinská E. Role of the Microbiome in the Formation and Development of Colorectal Cancer. Klin Onkol. 2019 Summer;32(4):261-269. English. doi: 10.14735/amko2019261. PMID: 31426641.
• Joanito, I., Wirapati, P., Zhao, N. et al. Single-cell and bulk transcriptome sequencing identifies two epithelial tumor cell states and refines the consensus molecular classification of colorectal cancer. Nat Genet 54, 963–975 (2022). https://doi.org/10.1038/s41588-022-01100-4
• Eva Budinská, Martina Hrivňáková, Tina Catela Ivkovic, Marie Madrzyk, Rudolf Nenutil, Beatrix Bencsiková, Dagmar Al Tukmachi, Michaela Ručková, Lenka Zdražilová Dubská, Ondřej Slabý, Josef Feit, Mihnea-Paul Dragomir, Petra Borilova Linhartova,Sabine Tejpar, Vlad Popovici 2023 Molecular portraits of colorectal cancer morphological regions, eLife12:RP86655