Genomic and Transcriptomic Tumor Heterogeneity in Bilateral Retinoblastoma

Importance: Comprehensive understanding of the genomic and gene-expression differences between retinoblastoma tumors from patients with bilateral disease may help to characterize risk and optimize treatment according to individual tumor characteristics. Objective: To compare the genomic features between each eye and a specimen from an orbital relapse in patients with bilateral retinoblastoma. Design, Setting, and Participants: In this case, 2 patients with retinoblastoma underwent upfront bilateral enucleation. Tumor samples were subjected to genomic and gene-expression analysis. Primary cell cultures were established from both of the tumors of 1 patient and were used for gene-expression studies. Main Outcomes and Measures: Whole-exome sequencing was performed on an Illumina platform for fresh tumor samples and DNA arrays (CytoScan or OncoScan) were used for paraffin-embedded samples and cell lines. Gene-expression analysis was performed using Agilent microarrays. Germinal and somatic alterations, copy number alterations, and differential gene expression were assessed. Results: After initial bilateral enucleation, patient 1 showed massive choroidal and laminar optic nerve infiltration, while patient 2 showed choroidal and laminar optic nerve invasion. Patient 1 developed left-eye orbital recurrence and bone marrow metastasis less than 1 year after enucleation. Both ocular tumors showed gains on 1q and 6p but presented other distinct genomic alterations, including an additional gain in 2p harboring the N-myc proto-oncogene (MYCN) in the left tumor and orbital recurrence. Similar copy number alterations between the orbital recurrence and the left eye supported the origin of the relapse, with an additional 11q loss only detected in the orbital relapse. Specimens from patient 2 showed common copy number gains and losses, but further evolution rendered a 2p gain spanningMYCNin the left tumor. For this patient, microarray expression analysis showed differential expression of theMYCNand the forkhead box protein G1 (FOXG1) gene pathways between the left and right tumors. Conclusions and Relevance: Differential genomic and gene expression features were observed between tumors in 2 patients with bilateral disease, confirming intereye heterogeneity that might be considered if targeted therapies are used in such patients. Chromosomal alteration profile supported the origin of the orbital recurrence from the homolateral eye in 1 patient. Loss in chromosome 11q may have been associated with extraocular relapse in this patient.Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicada

HLA-DQA1 allele typing by nonisotopic PCR-LIS-SSCP

In the present study we used a simple and reliable method for HLA-DQA1 allele typing based on the single-stranded conformation polymorphism (SSCP) properties of DNA molecules obtained by PCR. The technique consists of PCR amplification of a DNA fragment comprising the second exon of the HLA-DQA1 gene, amplicon denaturation using a low ionic strength solution (LIS), and electrophoresis on a small native polyacrylamide gel, followed by a rapid silver staining procedure. In order to validate the technique and to obtain the allele patterns for the DQA1 gene, 50 cervical samples were typed using this methodology and the commercial Amplitype® HLA DQA1 Amplification and Typing kit. All the alleles detected with the kit were characterized by the LIS-SSCP approach. This procedure proved to be useful for population screening and typing of the DQA1 gene as well as for detecting new alleles or mutations in the donor-recipient molecular matching of HLA class II genes.Facultad de Ciencias Veterinaria

WWOX at the crossroads of cancer, metabolic syndrome related traits and CNS pathologies

WWOX was cloned as a putative tumor suppressor gene mapping to chromosomal fragile site FRA16D. Deletions affecting WWOX accompanied by loss of expression are frequent in various epithelial cancers. Translocations and deletions affecting WWOX are also common in multiple myeloma and are associated with worse prognosis. Metanalysis of gene expression datasets demonstrates that low WWOX expression is significantly associated with shorter relapse-free survival in ovarian and breast cancer patients. Although somatic mutations affecting WWOX are not frequent, analysis of TCGA tumor datasets led to identifying 44 novel mutations in various tumor types. The highest frequencies of mutations were found in head and neck cancers and uterine and gastric adenocarcinomas. Mouse models of gene ablation led us to conclude that Wwox does not behave as a highly penetrant, classical tumor suppressor gene since its deletion is not tumorigenic in most models and its role is more likely to be of relevance in tumor progression rather than in initiation. Analysis of signaling pathways associated with WWOX expression confirmed previous in vivo and in vitro observations linking WWOX function with the TGFβ/SMAD and WNT signaling pathways and with specific metabolic processes. Supporting these conclusions recently we demonstrated that indeed WWOX behaves as a modulator of TGFβ/SMAD signaling by binding and sequestering SMAD3 in the cytoplasmic compartment. As a consequence progressive loss of WWOX expression in advanced breast cancer would contribute to the pro-metastatic effects resulting from TGFβ/SMAD3 hyperactive signaling in breast cancer.Recently, GWAS and resequencing studies have linked the WWOX locus with familial dyslipidemias and metabolic syndrome related traits. Indeed, gene expression studies in liver conditional KO mice confirmed an association between WWOX expression and lipid metabolism.Finally, very recently the first human pedigrees with probands carrying homozygous germline loss of function WWOX mutations have been identified. These patients are characterized by severe CNS related pathology that includes epilepsy, ataxia and mental retardation. In summary, WWOX is a highly conserved and tightly regulated gene throughout evolution and when defective or deregulated the consequences are important and deleterious as demonstrated by its association not only with poor prognosis in cancer but also with other important human pathologies such as metabolic syndrome and CNS related pathologic conditions.Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicada

Evaluation of p53 codon 72 polymorphism in adenocarcinomas of the colon and rectum in La Plata, Argentina

Aim: To evaluate the potential association between p53 codon 72 polymorphism and sporadic colorectal adenocarcinoma development, and human papillomavirus (HPV) infection. Methods: One-hundred and nine controls and 53 patients with colon cancer from the city of La Plata, Argentina were analyzed. p53 codon 72 genotypes and HPV infection were identified using allele-specific polymerase chain reaction and nested polymerase chain reaction, respectively. Results: The differences in the distribution of p53 codon 72 polymorphism between the cases and controls were statistically significant. The arginine allele had a prevalence of 0.65 in controls and 0.77 in cases. The corresponding odds ratio for the homozygous arginine genotype was 2.08 (95% CI, 1.06-4.05; P<0.05). Lack of association was found between p53 polymorphism and HPV infection in the set of adenocarcinomas. Conclusion: The findings of the present study indicate that p53 codon 72 arginine homozygous genotype may represent a genetic predisposing factor for colon cancer development. However, further studies are needed in order to elucidate the role of p53 codon 72 polymorphism in colorectal cancer.Facultad de Ciencias Veterinaria

Breast Cancer Biomarker Discovery in the Functional Genomic Age: A Systematic Review of 42 Gene Expression Signatures

In this review we provide a systematic analysis of transcriptomic signatures derived from 42 breast cancer gene expression studies, in an effort to identify the most relevant breast cancer biomarkers using a meta-analysis method. Meta-data revealed a set of 117 genes that were the most commonly affected ranging from 12% to 36% of overlap among breast cancer gene expression studies. Data mining analysis of transcripts and protein-protein interactions of these commonly modulated genes indicate three functional modules significantly affected among signatures, one module related with the response to steroid hormone stimulus, and two modules related to the cell cycle. Analysis of a publicly available gene expression data showed that the obtained meta-signature is capable of predicting overall survival (P &lt; 0.0001) and relapse-free survival (P &lt; 0.0001) in patients with early-stage breast carcinomas. In addition, the identified meta-signature improves breast cancer patient stratification independently of traditional prognostic factors in a multivariate Cox proportional-hazards analysis

MUC1 positive cutaneous metastasis with transepidermal elimination from a breast carcinoma

Breast cancer is the most common cause of cutaneous metastases from internal malignancies. Generally, the neoplastic cells are located in the dermis or hypodermis, while a finding of transepidermal elimination on cutaneous metastases is exceptional. In this report we present a patient with perforating cutaneous metastases from breast cancer with mucin 1 expression. Cutaneous, bone, lung, and hepatic lesions were detected two years after the diagnosis of the primary tumor.Fil: Luna, Amalia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Merino, María Emilia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Alberdi, Cecilio G.. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Abba, Martín Carlos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Segal Eiras, Amada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Croce, María Virginia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Estudio del gen RHBDD2 como marcador pronóstico/predictivo frente al tratamiento neoadyuvante en el cáncer colorrectal

El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad heterogénea a nivel molecular. El 5-Fluorouracilo (5-Fu) constituye la principal droga empleada como primera línea de tratamiento. En estudios previos, determinamos que el gen RHBDD2 se sobreexpresa en estadios avanzados del CCR, que se induce frente al tratamiento con 5-Fu y que se asocia al proceso de Respuesta a Estrés del Retículo Endoplasmático, fundamentalmente a la vía del UPR. El aumento de expresión de RHBDD2 en estadios avanzados del CCR y su inducción frente al 5Fu hacen del gen/proteína un target interesante a evaluar como marcador del seguimiento al tratamiento. Objetivos: evaluar en pacientes con cáncer de recto la expresión de RHBDD2 antes y después del tratamiento neoadjuvante. Establecer el efecto fenotípico de la expresión diferencial (sobreexpresión y silenciamiento) de RHBDD2 en líneas celulares de cáncer colorrectal y su comportamiento ante el tratamiento con 5-Fu

Caracterización del ARN largo no codificante LINC885 en la progresión del cáncer de mama

El Carcinoma Ductal In Situ (CDIS) es una lesión neoplásica local no invasiva y precursora de los Carcinomas Ductales Infiltrantes (CDI). Las pacientes con CDIS poseen mayor riesgo de desarrollar CDI que las mujeres sin antecedentes en este tipo de lesión. Se estima que un tercio de los CDIS tendrían el potencial de progresar a CDI si no son tratados debidamente y actualmente se desconoce la razón por la cual sólo algunos CDIS progresan al estadio invasivo. Los ARN largos no codificantes (ARNlnc) son transcriptos con más de 200 nucleótidos y sin ORF. Recientemente han sido descriptos centenares de ARNlnc en el genoma humano algunos de ellos importantes para el desarrollo embrionario, la organogénesis y múltiples procesos celulares normales, así como también se vieron involucrados en el desarrollo de enfermedades humanas, por ejemplo, actuando como oncogenes. Identificamos mediante RNA-Seq un grupo de 193 ARNlnc diferencialmente expresados entre tejidos mamarios normales y CDIS de alto grado (CDIS-AG) (p<0.01, FDR<0.01). El 87% de estos ARNlnc (168 de 193) se encontraron sobreexpresados en los CDIS-AG. Un análisis de enriquecimiento funcional permitió determinar que dichos ARNlnc estarían involucrados en la regulación del ciclo celular y las vías de señalización de TP53, ERBB y MAPKs. Este trabajo se centra en el ARNlnc intergénico LINC885, su efecto sobre la proliferación celular, las vías de señalización en las que estaría involucrado y su potencialidad como biomarcador de progresión del cáncer de mama. Objetivos: Determinar el rol del LINC885 sobre la proliferación celular en modelos mamarios humanos tipo normal y tumorales invasivo y no invasivo e identificar las vías de señalización en que podría estar involucrado.Universidad Nacional de La Plat

CARACTERIZACIÓN DEL ARN LARGO NO CODIFICANTE LINC885 EN LA PROGRESIÓN DEL CÁNCER DE MAMA

El Carcinoma Ductal In Situ (CDIS) es una lesión neoplásica local no invasiva y precursora de los Carcinomas Ductales Infiltrantes (CDI). Las pacientes con CDIS poseen mayor riesgo de desarrollar CDI que las mujeres sin antecedentes en este tipo de lesión. Se estima que un tercio de los CDIS tendrían el potencial de progresar a CDI si no son tratados debidamente y actualmente se desconoce la razón por la cual sólo algunos CDIS progresan al estadio invasivo. 118 Los ARN largos no codificantes (ARNlnc) son transcriptos con más de 200 nucleótidos y sin ORF. Recientemente han sido descriptos centenares de ARNlnc en el genoma humano algunos de ellos importantes para el desarrollo embrionario, la organogénesis y múltiples procesos celulares normales, así como también se vieron involucrados en el desarrollo de&nbsp; enfermedades humanas, por ejemplo, actuando como oncogenes. Identificamos mediante RNA-Seq un grupo de 193 ARNlnc diferencialmente expresados entre tejidos mamarios normales y CDIS de alto grado (CDIS-AG) (p&lt;0.01, FDR&lt;0.01). El 87% de estos ARNlnc (168 de 193) se encontraron sobreexpresados en los CDIS-AG. Un análisis de enriquecimiento funcional permitió determinar que dichos ARNlnc estarían involucrados en la regulación del ciclo celular y&nbsp; las vías de señalización de TP53, ERBB y MAPKs. Este trabajo se centra en el ARNlnc intergénico LINC885, su efecto sobre la proliferación celular, las vías de señalización en las que estaría involucrado y su potencialidad como biomarcador de progresión del cáncer de mama. Objetivos: Determinar el rol del LINC885 sobre la proliferación celular en modelos mamarios humanos tipo normal y tumorales invasivo y no invasivo e identificar las vías de señalización en que podría estar involucrado. Materiales y métodos: Se evaluó el efecto de la sobreexpresión del LINC885 sobre la proliferación celular, en las líneas celulares MCF10 (tipo normal) y DCIS.COM (tumoral no invasiva) mediante el ensayo de formación de colonias. Se analizó el efecto del silenciamiento de dicho ARNlnc sobre la proliferación y migración celular, en las líneas celulares MCF7&nbsp; y T47D (tumorales invasivas) mediante el ensayo de cierre de la herida. Se determinó la localización subcelular del transcripto mediante ensayos de fraccionamiento en las líneas celulares MCF7, T47D y DCIS.COM. Por otro lado, se realizaron análisis transcriptómicos (RNA-Seq) para identificar las vías de señalización moduladas por LINC885 en las líneas celulares MCF10 y DCIS.COM transfectadas establemente para la sobreexpresión del LINC885. Asimismo se evaluó el potencial del LINC885 como biomarcador de progresión tumoral mediante el análisis de datos de muestras de pacientes con carcinomas mamarios invasivos, obtenidos del BRCA-TCGA Project. Resultados: Se identificó un incremento significativo (p&lt;0.05) del número de colonias en las líneas celulares MCF10 y DCIS.COM con sobreexpresión estable del LINC885, respecto de las células que no sobreexpresan a LINC885. Asimismo, se detectó una reducción significativa de la velocidad de cierre de la herida en las células sobre las cuales se silenció la expresión de LINC885 (p&lt;0.05), respecto de las células control. El análisis de enriquecimiento funcional de los transcriptos desregulados en respuesta a la sobreexpresión del LINC885 reveló bioprocesos relacionados con las vías de señalización de TP53, EGFR y FOXM1, fuertemente asociadas a la proliferación celular. Además, el análisis de los datos del BRCA-TCGA mostró una asociación entre la expresión elevada de LINC885 y una menor supervivencia global de pacientes con carcinomas mamarios invasivos (p=0.02). Conclusiones: La expresión del ARNlnc LINC885 tiene un claro efecto fenotípico sobre la capacidad de proliferación y migración celular. Los datos de RNA-Seq y de supervivencia global permiten proponer al LINC885 como un nuevo oncogén asociado a la progresión temprana del cáncer de mama y un biomarcador de mal pronóstico de evolución de la enfermeda

Genómica y bioinformática como pilares de la medicina de precisión en oncología

The battle against cancer has advanced tremendously in the last thirty years and the survival rate has doubled. However, it is still difficult to achieve a generalized cure. The challenge is that cancer is not a unique disease; it is about dozens of different manifestations, even within the same tumor location. For systems biology, each solid tumor is a unique system characterized by its cellular heterogeneity, its interaction with the microenvironment in which it grows and develops, and its ability to adapt and modify it. Recent advances in understanding the molecular mechanisms that underlie cancer are transforming the diagnosis and treatment of the disease. In this sense, a growing set of treatments capable of attacking a specific tumor with higher efficiency has been developed, defining a new paradigm: the precision medicine in oncology. Genomics and bioinformatics are two fundamental pillars in this applied field. These technologies generate massive data (big data) that require analytical tools and trained personnel for the analysis, integration and transfer of the information to physicians. This presentation describes the concepts of personalized medicine, Big Data, the main advances in genomics and bioinformatics as well as their future perspectives and challenges.La batalla contra el cáncer ha avanzado enormemente en los últimos treinta años y la tasa de supervivencia se ha duplicado, sin embargo aún es difícil alcanzar una cura generalizada. El desafío reside en que el cáncer no es una enfermedad única, se trata de decenas de manifestaciones diferentes incluso dentro de una misma localización tumoral. Para la biología de sistemas, cada tumor sólido es un sistema único caracterizado por su heterogeneidad celular, su interacción con el microambiente en el que crece y se desarrolla, y su capacidad de adaptarse y modificarlo. Los avances recientes en la comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen al cáncer están transformando el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad. En este sentido, se ha desarrollado un conjunto creciente de tratamientos capaces de atacar con mayor eficiencia a un tumor específico dando paso a nuevo paradigma: el de la medicina de precisión. La genómica y la bioinformática son dos ejes fundamentales en el desarrollo y aplicación de la medicina personalizada. Estas tecnologías generan datos masivos (Big Data) que requieren de herramientas analíticas y personal capacitado para su análisis, integración y transferencia de la información hacia los médicos especialistas. En esta presentación se describen los principales avances en genómica y bioinformática aplicados a la medicina de precisión así como sus perspectivas futuras, desafíos y problemáticas.Fil: Canzoneri, Romina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Lacunza, Ezequiel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Abba, Martín Carlos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentin