Επιγενετική της εξέλιξης και των υποτύπων του μυελοδυσπλαστικού συνδρόμου και φαρμακοεπιγονιδιωματική αιτιολογία της εξατομίκευσης της θεραπείας με απομεθυλιωτικούς παράγοντες

Abstract

Myelodysplastic syndromes (MDS) consist of a group of hematological malignanciescharacterized by ineffective hematopoiesis, cytogenetic abnormalities, and often a high171risk of transformation to acute myeloid leukemia (AML). So far, there have been only risk of transformation to acute myeloid leukemia (AML). So far, there have been only a very limited number of studies assessing the epigenetics component contributing to a very limited number of studies assessing the epigenetics component contributing to the pathophysiology of these disorders, but not a single study assessing this at a the pathophysiology of these disorders, but not a single study assessing this at a gengenomeome--wide level. Here, we implemented a generic high throughput epigenomics wide level. Here, we implemented a generic high throughput epigenomics approach, using methylated DNA sequencing (MeDapproach, using methylated DNA sequencing (MeD--seq) of LpnPI digested fragments seq) of LpnPI digested fragments to identify potential epigenomic targets associated with MDS subtypes. Our results to identify potential epigenomic targets associated with MDS subtypes. Our results highlighted that Phighlighted that PCDHG and ZNF gene families harbor potential epigenomic targets, CDHG and ZNF gene families harbor potential epigenomic targets, which have been shown to be differentially methylated in a variety of comparisons which have been shown to be differentially methylated in a variety of comparisons between different MDS subtypes. Specifically, CpG islands, transcription start sites between different MDS subtypes. Specifically, CpG islands, transcription start sites and postand post--transcriptional transcriptional start sites within ZNF124, ZNF497 and PCDHG family are start sites within ZNF124, ZNF497 and PCDHG family are differentially methylated with fold change above 3,5. Overall, these findings highlight differentially methylated with fold change above 3,5. Overall, these findings highlight important aspects of the epigenomic component of MDS syndromes pathogenesis and important aspects of the epigenomic component of MDS syndromes pathogenesis and the pharmacoepigenomic basis to tthe pharmacoepigenomic basis to the hypomethylating agents drug treatment response, he hypomethylating agents drug treatment response, while this generic high throughput whole epigenome sequencing approach could be while this generic high throughput whole epigenome sequencing approach could be readily implemented to other genetic diseases with a strong epigenetic component.readily implemented to other genetic diseases with a strong epigenetic component.

Τα μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα (MDS) συνιστούν μια ομάδα αιματολογικών κακοηθειών που χαρακτηρίζονται από αναποτελεσματική αιμοποίηση, κυτταρογενετικές ανωμαλίες και υψηλό κίνδυνο εξέλιξης σε οξεία μυελογενή λευχαιμία (AML). Μέχρι στιγμής, περιορισμένος αριθμός μελετών επικεντρώνεται στην επιγενετική συνιστώσα που φαίνεται να συμμετέχει στην παθοφυσιολογία των μυελοδυσπλαστικών συνδρόμων και την ανταπόκριση στη φαρμακευτική αγωγή που συνιστάται στην συγκεκριμένη παθολογική κατάσταση. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εφαρμόστηκε για πρώτη φορά η προσέγγιση της επιγονιδιωματικής ανάλυσης υψηλής απόδοσης σε αλληλουχίες θραυσμάτων ολικού γονιδιωματικού DNA (MeD-seq) για την μελέτη των MDSMDS, κατόπιν κατάτμησης με το περιοριστικό ένζυμο LpnPI. Η επιγονιδιωματική ανάλυση επικεντρώθηκε στη διερεύνηση πιθανών επιγονιδιωματικών στόχων που σχετίζονται με την παθοφυσιολογία των διαφορετικών υποτύπων MDS και την ερμηνεία της διαφοροποίησης της ανταπόκρισης στην υπομεθυλιωτική φαρμακευτική αγωγή βάσει του επιγενετικού προφίλ των ασθενών MDSMDS. Τα αποτελέσματά της παρούσας διδακτορικής διατριβής υποδεικνύουν το ρόλο της οικογένειας γονιδίων PCDHG και ZNF ως πιθανοί επιγονιδιωματικοί στόχοι, παρουσιάζοντας διαφορετικό μοτίβο μεθυλίωσης μεταξύ των διαφορετικών υποτύπων MDS. Συγκεκριμένα, οι νησίδες CpG τόσο εντός των θέσεων έναρξης της μεταγραφής, όσο και εντός του κύριου μεταγραφόμενου σώματος των ZNF124, ZNF497 και PCDHG, μεθυλιώνονται διαφορετικά με fold change μεγαλύτερο του 3,5. Συνολικά, τα ευρήματα υπογραμμίζουν τις σημαντικές πτυχές της επιγονιδιωματικής συνιστώσας στην παθογένεση των MDS, της εξέλιξής του σε AML και της φαρμακοεπιγονιδιωματικής βάσης στην απόκριση της φαρμακευτικής αγωγής με απομεθυλιωτικούς παράγοντες.