Developing a DNA methylation biomarker panel for aggressive prostate cancer in serum and plasma samples

Abstract

DNA metylering er en type epigenetisk mekanisme som spiller inn på hvordan genene våre blir regulert. Man kan detektere endringer i DNA metylering i en rekke sykdommer, og det kan derfor brukes som en biomarkør for disse sykdommene. Det finnes mange måter å undersøke DNA metylering på, men ingen metoder har vist seg både enkle og robuste nok til å ha blitt tatt i bruk i klinikken.

I denne oppgaven undersøker jeg hvordan man kan bruke en metode som heter High-Resolution Melting for å undersøke DNA metyleringen i serum og plasma. Jeg beskriver hvordan man kan lage et biomarkørpanel, helt fra man har funnet metyleringssteder av interesse, til den kan testes i en pasientkohort. Jeg diskuterer også utfordringer med HRM-metoden som man må løse før den kan taes i bruk i kliniske kohorter. Denne metoden er ikke begrenset til prostatakreft, men kan brukes i alle sykdommer og tilstander der man vil undersøke DNA metylering.

DNA methylation is an epigenetic mechanism that play an important part in how diseases develop and how gene expression is regulated. DNA methylation can be measured in a broad range of diseases and can be used as a biomarker for these diseases. There are many different methodologies to investigate DNA methylation, but none has proven robust and easy to implement in clinical practice.

This study is an investigation of high-resolution melting as a method for detecting DNA methylation in liquid biopsies (serum and plasma). I describe how a cell free DNA (cfDNA) biomarker panel can be developed from site of interest to testing in a patient cohort, and discuss challenges with the Methylation-Specific High-Resolution Melting (MS-HRM) method that must be overcome before it can be used in a patient cohort. Here I analyze DNA methylation in liquid biopsies from prostate cancer patients, but as DNA methylation plays a role in several conditions and diseases, this method could be implemented for any situation where site-specific DNA methylation is of interest.