L’infezione cronica da virus dell’Epatite B (Hepatitis B Virus - HBV) è uno dei principali fattori di rischio per lo sviluppo del carcinoma epatocellulare (HCC). Infatti, pazienti affetti da epatite cronica B (CHB) presentano un rischio, fino a 100 volte maggiore, rispetto agli individui sani, di sviluppare HCC. L’HCC rappresenta, attualmente, la quarta causa di morte correlata al cancro a livello mondiale, con circa 780.000 decessi per anno. L’integrazione del DNA virale nel genoma umano è stata riscontrata in circa il 90% dei casi di HCC correlati ad infezione da HBV ed è noto, infatti, che le integrazioni del DNA virale possano condurre ad instabilità cromosomica, mutagenesi inserzionale, alterazione dell’espressione genica ed all’espressione di prodotti virali (in particolare, le proteine HBs e HBx) o di loro isoforme mutate, note per le loro proprietà oncogeniche. È noto che gli eventi di integrazione virale nel genoma dell’ospite presentino una distribuzione casuale. Tuttavia, studi recenti hanno portato all’identificazione, nel tessuto tumorale, di geni interessati con maggiore frequenza da eventi di integrazione virale, tra cui i geni CCNE1, MLL4 e TERT. Va sottolineato, però, che tali siti di integrazione “ricorrenti” sono stati osservati in un numero molto limitato di casi di HCC, e che pertanto tali siti di integrazione sono da considerare eventi aneddotici se paragonati al numero totale dei siti di integrazione descritti sino ad oggi (circa 20.500) (https://bioinfo.uth.edu/VISDB). I numerosissimi studi sull’integrazione di HBV pubblicati sino ad oggi, oltre ad utilizzare approcci tecnici assai diversi in termini di sensibilità e specificità, si sono spesso concentrati nell’analisi della sola regione virale dell’HBx. I risultati ottenuti sono stati, pertanto, estremamente eterogenei nell’identificazione e quantificazione dei siti d’integrazione virale. Questo studio si è, quindi, posto l’obiettivo di sviluppare sia una nuova metodica di sequenziamento per l’analisi dell’integrazione di HBV, basata sulla tecnologia di Next Generation Sequencing (NGS) (HBV Integration Sequencing, HBV-ISeq), sia di generare una specifica pipeline bioinformatica (HBV Integration Finder, HBVIF), al fine di identificare in maniera altamente sensibile e specifica gli eventi di integrazione virale nel genoma umano, e di stimare l’espansione clonale dei siti d’integrazione virale nell’HCC.

Sviluppo di una metodica custom di NGS e di una pipeline bioinformatica ad hoc per la caratterizzazione delle integrazioni del Virus dell’Epatite B nel Carcinoma Epatocellulare.

GIOSA, DOMENICO
2020-12-16

Abstract

L’infezione cronica da virus dell’Epatite B (Hepatitis B Virus - HBV) è uno dei principali fattori di rischio per lo sviluppo del carcinoma epatocellulare (HCC). Infatti, pazienti affetti da epatite cronica B (CHB) presentano un rischio, fino a 100 volte maggiore, rispetto agli individui sani, di sviluppare HCC. L’HCC rappresenta, attualmente, la quarta causa di morte correlata al cancro a livello mondiale, con circa 780.000 decessi per anno. L’integrazione del DNA virale nel genoma umano è stata riscontrata in circa il 90% dei casi di HCC correlati ad infezione da HBV ed è noto, infatti, che le integrazioni del DNA virale possano condurre ad instabilità cromosomica, mutagenesi inserzionale, alterazione dell’espressione genica ed all’espressione di prodotti virali (in particolare, le proteine HBs e HBx) o di loro isoforme mutate, note per le loro proprietà oncogeniche. È noto che gli eventi di integrazione virale nel genoma dell’ospite presentino una distribuzione casuale. Tuttavia, studi recenti hanno portato all’identificazione, nel tessuto tumorale, di geni interessati con maggiore frequenza da eventi di integrazione virale, tra cui i geni CCNE1, MLL4 e TERT. Va sottolineato, però, che tali siti di integrazione “ricorrenti” sono stati osservati in un numero molto limitato di casi di HCC, e che pertanto tali siti di integrazione sono da considerare eventi aneddotici se paragonati al numero totale dei siti di integrazione descritti sino ad oggi (circa 20.500) (https://bioinfo.uth.edu/VISDB). I numerosissimi studi sull’integrazione di HBV pubblicati sino ad oggi, oltre ad utilizzare approcci tecnici assai diversi in termini di sensibilità e specificità, si sono spesso concentrati nell’analisi della sola regione virale dell’HBx. I risultati ottenuti sono stati, pertanto, estremamente eterogenei nell’identificazione e quantificazione dei siti d’integrazione virale. Questo studio si è, quindi, posto l’obiettivo di sviluppare sia una nuova metodica di sequenziamento per l’analisi dell’integrazione di HBV, basata sulla tecnologia di Next Generation Sequencing (NGS) (HBV Integration Sequencing, HBV-ISeq), sia di generare una specifica pipeline bioinformatica (HBV Integration Finder, HBVIF), al fine di identificare in maniera altamente sensibile e specifica gli eventi di integrazione virale nel genoma umano, e di stimare l’espansione clonale dei siti d’integrazione virale nell’HCC.
HBV
HCC
Next Generation Sequencing
Bioinformatics
HBV integration
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