Molekularna dijagnostika u identifikaciji podrijetla tumora u pacijenata nakon transplantacije

professional thesis

• Author: Ivana Furač
• Mentor: Karmela Barišić (mentor)
• Committee member: Sandra Šupraha-Goreta (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Karmela Barišić (član povjerenstva)
• Committee member: Mario Štefanović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Pharmacy and Biochemistry; (Department of medical biochemistry and haematology); Zagreb
• Defense date and country: 2021-09-29, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Pharmacy; Medical Biochemistry

Abstract

CILJ ISTRAŽIVANJA
Cilj ovog specijalističkog rada je prikazati pregled relevantnih
saznanja i podataka o molekularnoj dijagnostici podrijetla tumora u
transplantiranih pacijenata s obzirom na različite mogućnosti
nastajanja tumora.
MATERIJALI I METODE
Istraživanje u okviru ovog rada je teorijskog karaktera i uključuje
pregled znanstvene i stručne literature o predloženoj temi.
Napravljeno je sveobuhvatno pretraživanje publikacija u zadnjih
dvadeset godina prema ključnim riječima u bazi Medline (preko sučelja
PubMed). Pretraga je upotpunjena provjerom liste referenci u
identificiranoj relevantnoj literaturi kao i pretraživanjem drugih
dostupnih bibilografskih baza podataka. Pretraživanje je obuhvatilo
pregledne i originalne znanstvene radove te stručne radove koji daju
pregledni prikaz i/ili analizu tumorskog podrijetla u transplantiranih
pacijenata.
REZULTATI I RASPRAVA
Maligni tumor je treći najčešći uzrok smrti u bolesnika nakon
transplantacije. Postoje četiri vrste tumora koji se mogu razviti u
primateljima nakon transplantacije. S obzirom na različite mogućnosti
nastajanja tumora to su: (1) rekurentni tumor, (2) tumor nastao
prijenosom od donora transplantiranog organa na primatelja, (3) tumor
proizašao od donora ili (4) tumor nastao de novo. Utvrđivanje
podrijetla tumora, bilo da je od donora ili od primatelja, ima važne
kliničke posljedice i može pomoći u razvijanju protokola prevencije i
ranog otkrivanja te učinkovitog upravljanja liječenjem tumora
uključujući revidiranje imunosupresivne terapije i/ili
retransplantacije, a također ima implikacije i na druge primatelje
donatorskih organa. Identifikacija podrijetla tumora obično
podrazumijeva primjenu flourescentne in situ hibridizacije (engl.
Fluorescence in situ hybridisation, FISH) ako su transplantati
različitog spola te analizu mikrosatelitskih biljega DNA. Prikupljeni
podatci su proučeni i sistematično prikazani. U publikacijama u
zadnjih dvadeset godina molekularna dijagnostika podrijetla tumora u
transplantiranih pacijenata nakon transplantacije organa primijenjena
je u relativno malom broju slučajeva koji su prikazani uglavnom kao
prikaz pojedinačnoga slučaja (engl. case report), znanstveni rad koji
opisuje po jedan konkretni slučaj. Također, tehnike i metode analize
korištene u objavljenim radovima odraz su korištenja dostupnih metoda
iz već postojećih resursa. Analiza DNA je izrazito moćna metoda za
utvrđivanje identiteta tkiva zbog visoke specifičnosti i
osjetljivosti, brzine i pouzdanosti te posjeduje velik potencijal za
rutinsku primjenu u dijagnostici podrijetla tumora u pacijenata s
transplantiranim čvrstim organom. Takav slučaj je nedavno obrađen i
kod nas u Hrvatskoj. Ovo istraživanje pruža izvor informacija i
usporedbu nekoliko različitih dijagnostičkih alata sa sličnom
primjenom.
ZAKLJUČAK
Provedena istraživanja pružaju znanstvenu potvrdu neophodnosti
primjene molekularne dijagnostike u identifikaciji podrijetla tumora
koji se pojave kod pacijenata nakon transplantacije. To je od iznimne
važnosti za daljnji tretman i liječenje pacijenta. Najznačajniju ulogu
u tome ima analiza DNA korištenjem mikrosatelitskih polimorfnih lokusa
(genotipizacija) jer je visokospecifična, iznimno osjetljiva, brza i
pouzdana. Tom metodom se, neovisno o spolu davatelja i primatelja
organa, može identificirati i individualizirati uzorak odnosno točno
utvrditi podrijetlo. Ako se za tumor utvrdi da potječe od donora moguće
je osmisliti daljnje upravljanje antitumorskom terapijom s ciljem
izliječenja, produjenja života i poboljšanja kvalitete života
pacijenta. Također moguće je napraviti i retransplantaciju organa ako
se tumor pojavio na transplantiranom organu.

Abstract (english)

OBJECTIVES
The aim of this research is to present an overview of the relevant
contemporary knowledge and data on molecular diagnostics of tumor
origin in transplanted patients regarding different possibilities of
tumor formation.
MATERIALS AND METHODS
This is a review of the available literature to provide a summary of
current knowledge and previous research on a topic. A comprehensive
search of publications for the last twenty years was conducted using
Medline database (PubMed interface) and previously defined keywords.
The search was completed by checking the list of references in the
identified relevant literature as well as searching other available
bibliographic databases. Reviews, original scientific papers and
specialized articles that give an overview and/or analysis of tumor
origin in transplant patients were included.
RESULTS AND DISCUSSION
Malignant tumor is the third most common cause of death in patients
after transplantation. There are four types of tumors that can develop
in recipients after transplantation: (1) recurrent, (2) donortransmitted tumor (3) donor-derived and (4) de novo tumor. Determining
the origin of tumor, whether from donor or recipient, has important
clinical implications and can help develop prevention and early
detection protocols and the effective management of tumor treatment
including revision of immunosuppressive therapy and/or
retransplantation. Also, it has tremendous implication for other organ
recipients of the same donor. Identification of tumor origin is usually
done by chromosome FISH analysis (in sex-missmatched allografts) and
DNA fingerprinting (microsatellite marker analysis). The collected
data were studied in detail and systematically presented. According
to the publications from the last twenty years, molecular diagnostics
of tumor origin in transplanted patients after solid organ
transplantation has been applied in a moderate number of cases. They
are usually presented as "case report" articles describing one
specific case. Also, the techniques and methods of analysis used were
the available methods from already existing resources. DNA analysis
is an extremely powerful method for establishing tissue identity due
to its high specificity and sensitivity, speed and reliability. It has
great potential for routine use in the diagnosis of tumor origin in
patients with solid organ transplantation. Such a case of tumor
identification was recently done in Croatia as well. This research
provides a source of information and comparison of several different
diagnostic tools with similar application.
CONCLUSION
The conducted research provides scientific evidence and confirmation
of the necessity of molecular diagnostics application to the
identification of the origin of tumors in patients after
transplantation. This is extremely important for further treatment of
the patient. Here, DNA analysis plays the most important role using
microsatellite polymorphic loci (genotyping) because it is highly
specific, extremely sensitive, fast and reliable. Using this method,
regardless of the sex of the organ donor and recipient, one can
identify and individualize the sample and determine the exact origin.
If the tumor is found to originate from a donor, it is possible to
devise further management of antitumor therapy with the aim of healing,
prolonging life and improving the patient's life quality. Also, if a
tumor appeared in the transplanted organ it is possible to retransplant
the organ.

• Keywords: tumor; transplantacija organa; molekularna dijagnostika; flourescentne in situ hibridizacije; analiza DNA
• Keywords (english): tumor; organ transplantation; molecular diagnostics; chromosome FISH analysis; DNA analysis
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:005122
• Study programme: Title: Molecular diagnostics; Study programme type: university; Study level: postgraduate specialist; Academic / professional title: sveučilišni magistar/sveučilišna magistra molekularne dijagnostike (sveučilišni magistar/sveučilišna magistra molekularne dijagnostike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2022-03-23 16:31:01