Ανίχνευση και κλινική αξιολόγηση βιοδεικτών μεθυλίωσης DNA στο πλάσμα ασθενών με πρώιμο και μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου

Abstract

Epigenetic silencing of tumor suppressor genes and cancer-related genes play a significant role in the development of many neoplastic diseases. In breast cancer, hypermethylation seems to occur early in the process of carcinogenesis. Detecting hypermethylation could be a promising marker for early cancer diagnosis, prognosis, and the development of new treatment strategies. This PhD thesis aimed to actively detect the methylation of three tumor suppressor genes, namely SOX17, WNT5a, and WIF1, in the cfDNA of patients with both early and metastatic colorectal cancer. The goal was to assess the potential prognostic value of these gene methylation patterns, thereby contributing to the field of oncology. Methylation of the SOX17, WNT5a, and WIF1 genes was detected in both groups of patients, namely both early and metastatic colorectal cancer, while it was zero in the control group. The SOX17 gene was detected in the cfDNA of patients with early disease at lower levels than in metastatic patients and was associated with reduced overall survival only in patients with metastasis. Methylation of the WNT5a gene increases progressively with disease progression and appears to indicate poor prognosis both in patients with early disease and in patients with metastasis. The simultaneous methylation of these two genes confirms their potential predictive value. Finally, there is a correlation between methylation of the above genes and the response or not to chemotherapy. Moreover, the WIF1 gene displayed a higher incidence of methylation in early-stage colorectal cancer patients compared to those with metastatic specimens. Additionally, a correlation was observed between treatment response and the absence of gene methylation. The above results appear to provide prognostic information; however, depending on clinical outcome and overall survival, the methylation of each gene should be further evaluated as a promising prognostic biomarker in a larger number of patients.

Η επιγενετική σίγαση ογκοκατασταλτικών γονιδίων και γονιδίων συνδεόμενων με τον καρκίνο συμβάλλει στην ανάπτυξη πολλών νεοπλασματικών ασθενειών. Στον καρκίνο του μαστού η μεθυλίωση φαίνεται ότι συμβαίνει πρώιμα στη διαδικασία της καρκινογένεσης και η ανίχνευσή της αποτελεί έναν πολλά υποσχόμενο δείκτη για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου, την πρόγνωση και το σχεδιασμό νέων θεραπευτικών στρατηγικών. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανίχνευση της μεθυλίωσης τρίων ογκοκατασταλτικών γονιδίων, SOX17, WNT5a και WIF1, στο cfDNA ασθενών με πρώιμο και μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου και η εκτίμηση της πιθανής τους προγνωστικής αξίας. Η μεθυλίωση των γονιδίων SOX17, WNT5a και WIF1 ανιχνεύθηκε και στις δύο ομάδες των ασθενών δηλαδή τόσο στον πρώιμο όσο και στον μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου, ενώ ήταν μηδενική στην ομάδα ελέγχου. Το γονίδιο SOX17 ανιχνεύθηκε στο cfDNA ασθενών με πρώιμη νόσο σε χαμηλότερα επίπεδα σε σχέση με τους μεταστατικούς ασθενείς και συνδέθηκε με μειωμένη ολική επιβίωση μόνο στους ασθενείς με μετάσταση. Η μεθυλίωση του γονιδίου WNT5a αυξανεί προοδευτικά με την εξέλιξη της νόσου και φαίνεται να αποτελεί δείκτη κακής πρόγνωσης τόσο στους ασθενείς με πρώιμη νόσο όσο και στους ασθενείς με μετάσταση. Η ταυτόχρονη μεθυλίωση των δύο αυτών γονιδίων επιβεβαιώνει την πιθανή προγνωστική τους αξία. Τέλος, γίνεται αντιληπτό να υπάρχει κάποια συσχέτιση μεταξύ της μεθυλίωσης των παραπάνω γονιδίων με την ανταπόκριση ή όχι στην χημειοθεραπεία. Επίσης το γονίδιο WIF1 εμφάνισε μεγαλύτερη συχνότητα μεθυλίωσης στους ασθενείς με πρώιμο καρκίνο του παχέως εντέρου σε σχέση με τους ασθενείς των μεταστατικών δειγμάτων και αντιστοίχως παρατηρήθηκε συσχέτισή του μεταξύ της ανταπόκρισης στη θεραπεία και της μη μεθυλίωσης του γονιδίου. Τα παραπάνω αποτελέσματα φαίνεται να παρέχουν προγνωστική πληροφορία, ωστόσο, η μεθυλίωση του κάθε γονιδίου πρέπει να αξιολογηθεί περαιτέρω ως υποσχόμενος προγνωστικός βιοδείκτης, σε μεγαλύτερο αριθμό ασθενών, σε συνάρτηση με την κλινική έκβαση και την ολική επιβίωση.