Η διερεύνηση του ρόλου του ανθρώπινου μικροβιώματος αποτελεί τα τελευταία χρόνια ένα αναπόσπαστο κομμάτι της έρευνας στα πεδία της Βιολογίας και της Ιατρικής. Το μικροβιακό σύστημα που εντοπίζεται στον άνθρωπο, και ειδικά αυτό του πεπτικού σωλήνα, αποτελεί μεγάλο μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος και την σύνδεσης αυτού με αρκετά ανθρώπινα όργανα. Το μικροβίωμα ενεργεί συνεργατικά με το ανθρώπινο σύστημα, επιτυγχάνοντας κατά αυτόν τον τρόπο ισορροπία, καθώς οι μικροοργανισμοί βοηθούν στην παραγωγή απαραίτητων, για εκείνο, θρεπτικών συστατικών και όχι μόνο. Σε περιπτώσεις διατάραξης αυτής της ισορροπίας, έρευνες έχουν δείξει πως οι μικροοργανισμοί είναι ικανοί να προκαλέσουν ή να εμπλακούν σε διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση του μικροβιώματος σε ιστούς ασθενών με μεταστατικό καρκίνο, χρησιμοποιώντας δεδομένα από πειράματα RNA-Seq. Η διαφοροποιημένη έκφραση μικροοργανισμών στις διαφορετικές καταστάσεις (adjacent tissue, primary tissue, metastatic tissue) υπονοούν την πιθανή συσχέτισή τους με λειτουργίες της ασθένειας του καρκίνου. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από τη βάση δεδομένων NCBI GEO. Οι αλγόριθμοι μεταγονιδιωματικής που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το HISAT2 και ο AGAMEMNON.
Η εκτέλεση τους επέτρεψε τον εντοπισμό μικροβιακών αλληλουχιών αρκετές από τις οποίες έχουν συσχετιστεί, στη βιβλιογραφία, με τη δημιουργία τοξικού περιβάλλοντος το οποίο ευνοεί τη δημιουργία φλεγμονής και κατά συνέπεια την ογκογένεση. Η μετάσταση του καρκίνου αποτελεί μια διαδικασία αυξημένης πολυπλοκότητας, ενώ η βιβλιογραφία που αναφέρεται στις συσχετίσεις μικροοργανισμών με αυτήν είναι περιορισμένη. Αρκετοί μικροοργανισμοί που έχει δειχθεί πως κατέχουν προστατευτικό ρόλο ενάντια στον καρκίνο, βρέθηκαν στην παρούσα μελέτη να είναι μειωμένοι ή και απόντες στις καρκινικές καταστάσεις.In recent years, the research on the role of the human microbiome consists an essential part of investigation in the fields of Biology and Medicine. The microbial system that can be found in humans, and especially that of the digestive tract, makes up a notable part of the immune system and its connections to other human organs. The microbiome acts synergistically with the human system to achieve balance, since microorganisms assist in the production of necessary nutrients and more. In cases where this balance fails to be achieved, studies have found that microorganisms can cause or be involved in several diseases, including cancer.
The aim of this thesis is to investigate the microbiome in tissues of patients with metastatic cancer, using data from RNA-seq experiments. The differential expression of microorganisms in different tissue states (adjacent tissue, primary tissue, metastatic tissue) imply their possible association in pathways related to cancer. The data used were taken from NCBI GEO database. The algorithms used to carry out the metagenome analysis included HISAT2 and AGAMEMNON.
Their execution allowed the detection of microbial sequences several of which have been associated, in related literature, with the creation of toxic environments that favor inflammation and, therefore, cancer. Cancer metastasis is a process of increased complexity, while the literature on the association of microorganisms with it is currently limited. Several microorganisms that have been observed to possess a protective role against cancer have been found in this study to be downregulated or absent in cancerous conditions
