Genomic and genetic dissection of pheochromocytona and paraganglioma

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 16-12-2014

Detalles Bibliográficos
Autor: Cubas, Aguirre Andrés de
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2014
País:España
Institución:Universidad Autónoma de Madrid
Repositorio:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
Idioma:español
inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.uam.es:10486/664027
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10486/664027
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Glándulas endocrinas - Tumores - Tesis doctorales
Cáncer - Aspectos genéticos - Tesis doctorales
Biología y Biomedicina / Biología
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spelling Genomic and genetic dissection of pheochromocytona and paragangliomaCubas, Aguirre Andrés deGlándulas endocrinas - Tumores - Tesis doctoralesCáncer - Aspectos genéticos - Tesis doctoralesBiología y Biomedicina / BiologíaTesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 16-12-2014Pheochromocytoma and paraganglioma (PPGL) are rare neuroendocrine tumors, with a strong genetic component, that comprises fifteen genes so far. The advent of high-­‐throughput technologies have permitted the simultaneous interrogation of thousands biomolecules. As expected, these technologies have already been applied to study PPGL, as well as virtually every known pathology. However, some molecular events, such as miRNA expression and DNA methylation, have not yet been explored when this thesis project began in autumn 2009. In the first part of this study, we explored microRNA expression in PPGL, and demonstrated that PPGLs express different miRNA signatures according to genetic background. As a matter of fact, it was possible to identify and validate several miRNAs associated with the primary mutation, as well as miRNAs common among PPGLs, which could potentially be used to guide genetic study. Among the most significant finding was the validation of SDHB-­‐specific miRNA-­‐183/96, which has gained interest lately among the PPGL research community. The second part of this thesis involved the use of bioinformatics integrative study of miRNA-­‐ mRNA interactions, which indicated neuronal differentiation as a common theme deregulated in PPGL pathogenesis. This was validated by functional analyses showing miR-­‐183/-­‐96 impeded NGF-­‐ induced neuronal differentiation of immature chromaffin cells (PC12 cells). Proteomic studies, initially included to validate our bioinformatics integration methods, also revealed the antagonistic effect of miR-­‐183/96 on NGF-­‐induced chromaffin cell differentiation might results from disruption of growth factor-­‐induced RAS activation as suggested by proteomic analyses. In part three, we analyzed chromosomal alterations in PPGL using SNP-­‐arrays, which enabled us to detect copy neutral events, including chromosome 14 disomy in MAX mutant tumors. We observed and verified previously described chromosomal aberrations in PPGL. Finally, we integrated miRNA, mRNA, SNP-­‐array, and methylation data to obtain a more complete prospective of the molecular events at chromosome 14 in MAX mutant tumors, which the author not only believes it provides the means for the second hit of the MAX gene, but also results the loss of other tumor suppressive genes or gain of imprinted oncogenes. For fourth and final part, we explored DNA methylation patterns in the context of PPGL malignancy, as well as in tumors of diverse genetic backgrounds. Our results demonstrated that DNA methylation patterns differed according to PPGL genotype, and verified previous data showing global hypermethylation in SDHx-­‐related tumors. Most importantly, we identified and validated 52 CpGs associated with malignant behavior in an independent cohort of which forty-­‐ eight CpGs showed significant associations with progression free survival. Finally, it was possible to suggest RDBP hypermethylation as a predictor of malignancy, as it was further confirmed in malignant PPGL by pyrosequencing in an independent series of FFPE archival samples. In summary, we have applied numerous high-­‐throughput genomic technologies to study PPGL. These studies have revealed much about the molecular mechanisms behind these tumors, as well demonstrate how genomic technologies, if applied correctly, can compliment and foment research.Los feocromocitomas y paragangliomas (PPGL) son tumors neuroendocrinos raros, que tienen un fuerte componente genético, en el que intervienen hasta quince genes descritos hasta la fecha. Las tecnologías de alto rendimiento permiten interrogar miles de moléculas de forma simultánea, y ya han sido aplicadas al estudio de PPGLs. Sin embargo, algunos eventos moleculares, como la expresión de microRNAs y eventos de metilación, no habían sido explorados cuando este proyecto de tesis comenzó en otoño de 2009. En la primera parte de este estudio demostramos que los PPGLs expresan diferentes firmas de microRNAs de acuerdo al fondo genético. De hecho fue posible identificar y validar microRNAs comunes a todos los PPGLs, así como específicamente asociados con la mutación primaria, que por tanto podrían ser potencialmente usados para guiar el estudio genético. La segunda parte de esta tesis planteó una integración bioinformática de interacciones miRNA-­‐ mRNA, que señaló la diferenciación neuronal como proceso central relacionado con la patogénesis de estos tumores. Ensayos funcionales con células PC12 demostraron que los microRNAs -­‐183/-­‐96 afectaban la diferenciación neuronal, posiblemente como consecuencia de la desregulación del factor de crecimiento inducido por la activación de RAS, según se desprendía de análisis proteómico. En la tercera parte se caracterizaron alteraciones cromosómicas presentes en PPGLs utilizando SNP-­‐arrays, que permitieron además detectar disomías uniparentales, como la que afecta al cromosoma 14 en los tumores asociados a mutaciones en MAX. Integramos los resultados procedentes de arrays de miRNA, mRNA, SNP-­‐array, y datos de metilación para obtener una perspectiva completa de los eventos moleculares que afectan al cromosoma 14 en los tumores MAX. En la cuarta parte analizamos los patrones de metilación asociados tanto al desarrollo de metástasis, como al fondo genético. Nuestros resultados verificaron la existencia de un patrón hipermetilado asociado a mutaciones en los genes SDH, mostraron que la metilación difería según el genotipo, y permitieron identificar y validar 52 islas CpGs asociadas a metástasis. De ellas, 48 mostraron tener un papel predictivo de progresión libre de enfermedad. Entre ellas, se pudo validar la hipermetilación de RDBP asociada a malignidad en una tercera serie independiente de tumores, observación que permitió proponer este marcador como predictor de metástasis. En resumen, la aplicación de plataformas genómicas de alto rendimiento al estudio de PPGLs ha permitido descifrar mecanismos moleculares implicados en su patogénesis.Robledo, MercedesDepartamento de Biología MolecularFacultad de CienciasCentro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)20142014-12-16doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10486/664027reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAMinstname:Universidad Autónoma de MadridEspañolspaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repositorio.uam.es:10486/6640272026-06-23T12:46:27Z
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