NGS-based identification of druggable alterations and signaling pathways – hepatocellular carcinoma case report

Aim. To identify potential cancer driving or clinically relevant molecular events for a patient with hepatocellular carcinoma. Methods. In order to achieve this goal, we performed RNA-seq and exome sequencing for the tumor tissue and its matched control. We annotated the alterations found using several publicly available databases and bioinformatics tools. Results. We identified several differentially expressed genes linked to the classical sorafenib treatment as well as additional pathways potentially druggable by therapies studied in clinical trials (Erlotinib, Lapatinib and Temsirolimus). Several germline mutations, found in XRCC1, TP53 and DPYD, according to the data from other clinical trials, could be related to the increased sensitivity to platinum therapies and reduced sensitivity to 5-Fluorouracil. We also identified several potentially driving mutations that could not be currently linked to therapies, like deletion in CIRBP, SNVs in BTG1, ERBB3, TCF7L2 et al. Conclusions. The presented study shows the potential usefulness of the integrated approach to the NGS data analysis, including the analysis of germline mutations and transcriptome in addition to the cancer panel or the exome sequencing data.Мета. Ідентифікувати потенційно онкодрайверні або клінічно значущі молекулярні події у пацієнта з гепатоклітинною карциномою. Методи. РНК- та екзомне секвенування пухлинної тканини та відповідного контролю. Анотування знайдених змін, використовуючи декілька загальнодоступних баз даних та біоінформатичних програм. Ми також порівняли транскрипційний профіль досліджуваної пухлини з транскриптомами клітинних ліній з бази даних Genomics of Drug Sensitivity in Cancer. Результати. Ідентифіковано кілька генів, що дифференційно експресуються, і пов’язані як з класичною терапією сорафенібом, так і з додатковими сигнальними шляхами, що потенційно вразливі до терапії препаратами, які досліджувались у клініческих випробуваннях (ерлотініб, лапатініб та темсіролімус). Декілька гермінативних мутацій, знайдених в XRCC1, TP53 та DPYD, згідно з даними інших клінічних випробувань, можуть бути пов’язані з підвищеною чутливістю до платинових терапій та зменшеною чутливістю до 5-фторурацилу. Ми також ідентифікували декілька потенційно драйверних мутацій, які на цей час не можуть бути пов’язані з терапіями, наприклад делеції у CIRBP, заміни в BTG1, ERBB3, TCF7L2 тощо. Висновки. Запропоноване дослідження демонструє потенційну корисність інтегрованого підходу до NGS аналізу даних, в тому числі аналізу гермінативних мутацій та транскриптому у додаток до використання онкологічних генних панелей або даних секвенування екзому.Цель. Выявлении ключевых или клинически значимых молекулярных событий для пациента с гепатоцеллюлярной карциномой. Методы. РНК- и экзомное секвенирования опухолевой и нормальной ткани. Мы проаннотировали найденные генетические нарушения, используя несколько общедоступных баз данных и биоинформатических инструментов. Результаты. Мы определили несколько дифференциально экспрессированных генов, связанных с классической схемой лечения препаратом сорафениб, а также дополнительные пути потенциально поддающиеся терапии препаратами, включенными в клинические испытания (Эрлотиниб, Лапатиниб и Темсиролимус). Несколько герминативных мутаций, найденных в XRCC1, TP53 и DPYD, по данным из других клинических испытаний, могут быть связаны с повышенной чувствительностью к препаратам платины и пониженной чувствительностью к 5-фторурацилу. Мы также определили несколько потенциально драйверных мутаций в генах CIRBP, замены в BTG1, ErbB3, TCF7L2 и др., которые в настоящее время не связаны с тера­пией. Выводы. Данное исследование показывает потенциальную значимость комплексного подхода к анализу данных NGS, в том числе анализа герминативных мутаций и транскриптома в дополнение к данным из генных панелей или секвенирования экзома

Transcriptome-based identification of PDGFA as a candidate secreted biomarker for hepatocellular carcinoma

Aim. Identification of candidate secreted biomarkers for hepatocellular carcinoma (HCC) diagnosis. Methods. Genes upregulated in HCC tissue and encoding secreted proteins were identified by RNA-seq. Gene expression changes in HCC were evaluated by RT-qPCR and meta-analysis of public databases. Biomarker properties were studied using ROC-curves, correlation and survival analysis. Results. PDGFA was identified by RNA-seq as an overexpressed gene encoding for a secreted protein in 5 HCC cases. PDGFA and GPC3 up-regulation was revealed in 17 of 19 HCC samples and in most cases from the public databases. Combination of PDGFA and GPC3 discerned HCC and non-tumor tissue better than PDGFA or GPC3 alone. PDGFA overexpression was associated with better overall survival of the patients at early HCC stage and with weaker tumor invasion into blood vessels. Conclusion. PDGFA is a valuable secreted biomarker for HCC that might be used in combination with GPC3 to increase its sensitivity.Мета. Ідентифкація потенційних біомаркерів, що секретується для діагностики гепатоцелюлярної карциноми (ГК). Методи. Гени, експресія яких підвищена в тканині ГК і які кодують білки, що секретуються, виявляли РНК-секвенуванням. Експресію генів оцінювали ЗТ-ПЛР або використовували інформацію з відкритих баз даних. Біомаркерні властивості оцінювали за допомогою ROC-кривих, аналізу кореляцій і виживання. Результати. РНК-секвенування п’яти випадків ГК виявило гіперекспресію PDGFA, що кодує секретуємий білок. Підвищення експресії PDGFA та GPC3 виявлено в 17 з 19 зразків ГК та для більшого випадку зразків у базах даних. Спільне використання PDGFA та GPC3 дозволяє точніше відрізнити ГК від непухлинної тканини печінки , ніж PDGFA або GPC3 окремо. Гіперекспресія PDGFA асоційована з кращим прогнозом для пацієнтів з ранніми стадіями ГК і низькою інвазією пухлини в судини. Висновки. PDGFA – перспективний біомаркер ГК, що секретується, який може бути використаний разом з GPC3 для підвищення його чутливості.Цель. Поиск потенциальных секретируемых биомаркеров для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы (ГК). Методы. Гены, экспрессия которых повышена в ткани ГК и кодирующие секретируемые белки, выявляли РНК-секвенированием. Экспрессию генов оценивали ОТ-ПЦР или использовали информацию из открытых баз данных. Биомаркерные свойства оценивали с помо-щью ROC-кривых, анализа корреляций и выживаемости. Результаты. РНК-секвенирование 5 случаев ГК выявило гиперэкспрес-сию PDGFA, кодирующего секретируемый белок. Повышение экспрессии PDGFA и GPC3 выявлено в 17 из 19 образцов ГК и в большинстве случаев из баз данных. Совместное использование двух маркерных генов PDGFA и GPC3 позволяет дифференци-ровать ткань ГК от неопухолевой ткани печени лучше, чем PDGFA или GPC3 по отдельности. Гиперэкспрессия PDGFA ассо-циирована с лучшим прогнозом для пациентов с ранними стадиями ГК и низкой инвазией опухоли в сосуды. Выводы. PDGFA – перспективный секретируемый биомаркер ГК, который может быть использован вместе с GPC3 для повышения его чувстви-тельности

The chemical compound 'Heatin' stimulates hypocotyl elongation and interferes with the Arabidopsis NIT1-subfamily of nitrilases

Temperature passively affects biological processes involved in plant growth. Therefore, it is challenging to study the dedicated temperature signalling pathways that orchestrate thermomorphogenesis, a suite of elongation growth-based adaptations that enhance leaf-cooling capacity. We screened a chemical library for compounds that restored hypocotyl elongation in the pif4-2-deficient mutant background at warm temperature conditions in Arabidopsis thaliana to identify modulators of thermomorphogenesis. The small aromatic compound 'Heatin', containing 1-iminomethyl-2-naphthol as a pharmacophore, was selected as an enhancer of elongation growth. We show that ARABIDOPSIS ALDEHYDE OXIDASES redundantly contribute to Heatin-mediated hypocotyl elongation. Following a chemical proteomics approach, the members of the NITRILASE1-subfamily of auxin biosynthesis enzymes were identified among the molecular targets of Heatin. Our data reveal that nitrilases are involved in promotion of hypocotyl elongation in response to high temperature and Heatin-mediated hypocotyl elongation requires the NITRILASE1-subfamily members, NIT1 and NIT2. Heatin inhibits NIT1-subfamily enzymatic activity in vitro and the application of Heatin accordingly results in the accumulation of NIT1-subfamily substrate indole-3-acetonitrile in vivo. However, levels of the NIT1-subfamily product, bioactive auxin (indole-3-acetic acid), were also significantly increased. It is likely that the stimulation of hypocotyl elongation by Heatin might be independent of its observed interaction with NITRILASE1-subfamily members. However, nitrilases may contribute to the Heatin response by stimulating indole-3-acetic acid biosynthesis in an indirect way. Heatin and its functional analogues present novel chemical entities for studying auxin biology

Electrodeposited zinc oxide nanostructures with adsorbed natural dyes for photovoltaic applications

We report on a cost-effective alternative synthetic method for creation of ZnO-based natural-dye sensitized solar cells (DSSC). ZnO arrays were electrodeposited on transparent fluorine doped tin oxide covered glass cathodes in aqueous electrolytes in three-electrode cell under potentiostatic conditions and under pulse plating modes with rectangular impulses of cathode potential. Then ZnO layers were dye-sensitized by a freshly prepared blackcurrant juice. The studies of structure by XRD-method, surface morphology by atomic force microscopy and optical properties by spectrophotometry have demonstrated the promise of ZnO arrays electrochemically grown in the rectangular pulse mode for creation of natural-dye sensitized DSSC

Вплив обробки у водневій плазмі тліючого розряду на шари оксиду цинку, виготовлені імпульсним електрохімічним осадженням і методом SILAR

У роботі ми досліджували вплив обробки в плазмі тліючого розряду Н2+ на шари ZnO, які були нанесені на покриті плівками легованого фтором оксиду олова (FTO) скляні підкладки шляхом низькотемпературного осадження з водних розчинів, а саме, методом імпульсного електрохімічного осадження і методом послідовної адсорбції і реакції іонних шарів (SILAR). Показано, що кристалічна структура, морфологія поверхні, хімічний склад і оптичні властивості після плазмової обробки зазнають деяких деструктивних змін через утворення кисневих вакансій Vo і пов'язаних з воднем дефектів, а також внаслідок того, що Н2+-плазма тліючого розряду здатна травити ZnO шляхом відновлення оксиду цинку і випаровування з поверхні Zn. Проте в цілому, наші дослідження продемонстрували досить добру стійкість шарів ZnO до радіаційного та хімічного впливів плазми при одержаній кожним зразком ZnO/FTO високій сумарній густині потоку Н2+ приблизно 8·1018 см – 2.In this work, we investigated the effect of glow-discharge H2+ plasma treatment on ZnO layers deposited on fluorine doped tin oxide (FTO) glass substrates through low temperature aqueous solution growth, namely, via a pulsed electrochemical deposition and by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) technique. It is shown that the crystal structure, surface morphology, chemical composition and optical properties obtain some destructive changes after plasma processing due to the creation of oxygen vacancies Vo and H-related defects, and additionally, because of the zinc oxide etching by the glowdischarge H2+ plasma through reduction of zinc oxide and evaporation of Zn from the surface. Nevertheless, our investigations show quite good stability of the ZnO layers to the plasma-induced radiation and chemical impacts under high total H2+ fluence received by every ZnO/FTO sample ~ 8·1018 cm – 2

NGS-based identification of druggable alterations and signaling pathways – hepatocellular carcinoma case report

Aim. To identify potential cancer driving or clinically relevant molecular events for a patient with hepatocellular carcinoma. Methods. In order to achieve this goal, we performed RNA-seq and exome sequencing for the tumor tissue and its matched control. We annotated the alterations found using several publicly available databases and bioinformatics tools. Results. We identified several differentially expressed genes linked to the classical sorafenib treatment as well as additional pathways potentially druggable by therapies studied in clinical trials (Erlotinib, Lapatinib and Temsirolimus). Several germline mutations, found in XRCC1, TP53 and DPYD, according to the data from other clinical trials, could be related to the increased sensitivity to platinum therapies and reduced sensitivity to 5-Fluorouracil. We also identified several potentially driving mutations that could not be currently linked to therapies, like deletion in CIRBP, SNVs in BTG1, ERBB3, TCF7L2 et al. Conclusions. The presented study shows the potential usefulness of the integrated approach to the NGS data analysis, including the analysis of germline mutations and transcriptome in addition to the cancer panel or the exome sequencing data.Мета. Ідентифікувати потенційно онкодрайверні або клінічно значущі молекулярні події у пацієнта з гепатоклітинною карциномою. Методи. РНК- та екзомне секвенування пухлинної тканини та відповідного контролю. Анотування знайдених змін, використовуючи декілька загальнодоступних баз даних та біоінформатичних програм. Ми також порівняли транскрипційний профіль досліджуваної пухлини з транскриптомами клітинних ліній з бази даних Genomics of Drug Sensitivity in Cancer. Результати. Ідентифіковано кілька генів, що дифференційно експресуються, і пов’язані як з класичною терапією сорафенібом, так і з додатковими сигнальними шляхами, що потенційно вразливі до терапії препаратами, які досліджувались у клініческих випробуваннях (ерлотініб, лапатініб та темсіролімус). Декілька гермінативних мутацій, знайдених в XRCC1, TP53 та DPYD, згідно з даними інших клінічних випробувань, можуть бути пов’язані з підвищеною чутливістю до платинових терапій та зменшеною чутливістю до 5-фторурацилу. Ми також ідентифікували декілька потенційно драйверних мутацій, які на цей час не можуть бути пов’язані з терапіями, наприклад делеції у CIRBP, заміни в BTG1, ERBB3, TCF7L2 тощо. Висновки. Запропоноване дослідження демонструє потенційну корисність інтегрованого підходу до NGS аналізу даних, в тому числі аналізу гермінативних мутацій та транскриптому у додаток до використання онкологічних генних панелей або даних секвенування екзому.Цель. Выявлении ключевых или клинически значимых молекулярных событий для пациента с гепатоцеллюлярной карциномой. Методы. РНК- и экзомное секвенирования опухолевой и нормальной ткани. Мы проаннотировали найденные генетические нарушения, используя несколько общедоступных баз данных и биоинформатических инструментов. Результаты. Мы определили несколько дифференциально экспрессированных генов, связанных с классической схемой лечения препаратом сорафениб, а также дополнительные пути потенциально поддающиеся терапии препаратами, включенными в клинические испытания (Эрлотиниб, Лапатиниб и Темсиролимус). Несколько герминативных мутаций, найденных в XRCC1, TP53 и DPYD, по данным из других клинических испытаний, могут быть связаны с повышенной чувствительностью к препаратам платины и пониженной чувствительностью к 5-фторурацилу. Мы также определили несколько потенциально драйверных мутаций в генах CIRBP, замены в BTG1, ErbB3, TCF7L2 и др., которые в настоящее время не связаны с тера­пией. Выводы. Данное исследование показывает потенциальную значимость комплексного подхода к анализу данных NGS, в том числе анализа герминативных мутаций и транскриптома в дополнение к данным из генных панелей или секвенирования экзома

INTERDISCIPLINARY CLINICAL PRACTICE GUIDELINES "MANAGEMENT of OBESITY and ITS COMORBIDITIES" [МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ «ЛЕЧЕНИЕ ОЖИРЕНИЯ И КОМОРБИДНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ»]

Clinical guidelines have long been one of the working tools of the modern doctor, helping him quickly navigate the most effective proven methods of treatment and prevention of various diseases, and also to adapt these methods to the specific tasks of their patients and to achieve maximum personalization of treatment. Clinical practice guidelines are drawn up by professional non-profit associations and are approved by the Scientific Council of the Ministry of Health of the Russian Federation, while often one recommendation is prepared by two or even three associations. The peculiarity of the recommendations offered to your attention is that not only endocrinologists, but also therapists, cardiologists, gynecologists, gastroenterologists, and experts of many other specialties are involved in the prevention and treatment of obesity. The Multidisciplinary Working Group presents this a project in a multidisciplinary journal to bring together the efforts of several professional associations that associated with the need to pay attention not only to obesity itself but also to comorbid conditions. We are looking forward to constructive criticism and a comprehensive discussion of the problem on the pages of our journal. © 2021 Russian Association of Endocrinologists. All rights reserved