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MALDI-TOF MS-based urinary proteomic/peptidomic signature of breast cancer as innovative diagnostic approach

2022-11-11Master thesis Open access
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datacite.subject.fosEngenharia e Tecnologia::Engenharia Químicapt_PT
datacite.subject.fosCiências Naturais::Ciências Químicaspt_PT
datacite.subject.fosCiências Médicas::Biotecnologia Médicapt_PT
dc.contributor.advisorGouveia, Rosa Maria de Sá Perestrelo
dc.contributor.advisorCâmara, José de Sousa
dc.contributor.authorSousa, Patrícia Maria Gonçalves
dc.date.accessioned2023-01-17T11:36:16Z
dc.date.available2023-07-11T00:30:15Z
dc.date.issued2022-11-11
dc.description.abstractThe development of a rapid and high-sensitive breast cancer (BC) diagnostic method has been increasingly investigated by many researchers, to have a more effective therapy, through the early detection of this disease that affects millions of women worldwide. Therefore, the discovery of specific biomarkers is one of the topics in clinical medicine, however several challenges remain in the development of optimal sample preparation for proteomic/peptidomic analysis of urine, due to its highly variable content, as well as the presence of various proteins in low abundance or modified forms. Thus, this investigation aims to establish potential BC urinary protein biomarkers using one-dimensional sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (1D SDS-PAGE) coupled with matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometric (MALDI-TOF MS) for BC diagnosis and monitoring the efficiency of therapy. The results of the Lowry´s assay demonstrated that total protein concentration increased after precipitation and that healthy control group (HCs) have higher total protein concentrations than BC patients. Related to MALDI-TOF MS analysis, results revealed that four protein/peptide ion signatures (m/z 1046.5, 1062.4, 1237.7 and 1727.9), with variable importance in projection (VIP) > 1, allowed the discrimination between BC patients and HCs. The discrimination efficiency and accuracy of BC urine proteins/peptides were ascertained by receiver operating characteristic (ROC) curve analysis that allowed the identification of some features with high sensitivity and specificity (99.6%). Therefore, the obtained data revealed MALDI-TOF MS as a powerful tool to explore proteomic/peptidomic biosignatures, due to its speed, sensitivity, and mass accuracy, which allow establishing novel disease biomarkers. Nevertheless, a deep study using a higher number of samples must be carried out to confirm and consolidate the data obtained.pt_PT
dc.description.abstractO desenvolvimento de um método de diagnóstico rápido e de alta sensibilidade e especificidade para o cancro da mama (BC) tem sido um desafio crescente para muitos investigadores. O diagnóstico precoce permitirá uma maior eficiência da terapia, duma patologia que afeta milhões de mulheres em todo o mundo. A descoberta e identificação de biomarcadores específicos é um dos tópicos da medicina clínica, porém ainda subsistem vários desafios no desenvolvimento de técnicas otimizadas de preparação da amostra para a análise proteómica/peptidómica da urina, devido ao seu conteúdo altamente variável, bem como à presença de várias proteínas em baixa abundância ou sob formas modificadas. Assim, com este estudo objetivou-se identificar potenciais biomarcadores do BC com base nos perfis de proteína urinária de pacientes BC (n=56) e grupo de controlo saudável (HCs, n=54), utilizando a eletroforese em gel de poliacrilamida-dodecil sulfato de sódio unidimensional (1D SDS-PAGE) combinada com a espetrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz (MALDI-TOF MS), como estratégia útil para diagnóstico e evolução da terapia. Os resultados do ensaio de Lowry demonstraram que a concentração total de proteína aumentou após a precipitação e que o HCs tem concentrações de proteína total mais elevadas que os pacientes BC. Relacionados com a análise MALDI-TOF MS, os resultados revelaram que quatro assinaturas de iões de proteína/peptídeo (m/z 1046.5, 1062.4, 1237.7 and 1727.9), com importância variável na projeção (VIP) > 1, permitiram a discriminação entre pacientes BC e HCs. A eficiência e precisão da discriminação do padrão de proteínas/peptídeos na urina de pacientes BC foi verificada pela análise da curva caraterística de operação do recetor (ROC) que permitiu a identificação de algumas caraterísticas com alta sensibilidade e especificidade (99.6%). Assim, os dados obtidos revelaram a MALDI-TOF MS como uma ferramenta poderosa para explorar o padrão urinário proteómico/peptidómico, e desta forma discriminar entre diferentes grupos em estudo possibilitando a deteção de potenciais biomarcadores de uma forma relativamente rápida altamente sensível e com elevada precisão de massa. No entanto, deverá ser realizado um estudo aprofundado utilizando um maior número de amostras a fim de confirmar e consolidar os dados obtidos.pt_PT
dc.identifier.tid203161556pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.13/4927
dc.language.isoengpt_PT
dc.relationMadeira Chemistry Research Centre
dc.relationMadeira Chemistry Research Centre
dc.subjectBreast cancerpt_PT
dc.subjectUrinept_PT
dc.subject1D SDS-PAGEpt_PT
dc.subjectMALDI-TOF MSpt_PT
dc.subjectBiomarkerspt_PT
dc.subjectProteomic/peptidomicpt_PT
dc.subjectCancro da mamapt_PT
dc.subjectUrinapt_PT
dc.subjectBiomarcadorespt_PT
dc.subjectProteómica/peptidómicapt_PT
dc.subjectApplied Biochemistrypt_PT
dc.subject.pt_PT
dc.subjectFaculdade de Ciências Exatas e da Engenhariapt_PT
dc.titleMALDI-TOF MS-based urinary proteomic/peptidomic signature of breast cancer as innovative diagnostic approachpt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
oaire.awardTitleMadeira Chemistry Research Centre
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oaire.awardURIinfo:eu-repo/grantAgreement/FCT/6817 - DCRRNI ID/UIDB%2F00674%2F2020/PT
oaire.awardURIinfo:eu-repo/grantAgreement/FCT/6817 - DCRRNI ID/UIDP%2F00674%2F2020/PT
oaire.fundingStream6817 - DCRRNI ID
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project.funder.identifierhttp://doi.org/10.13039/501100001871
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project.funder.nameFundação para a Ciência e a Tecnologia
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rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT
relation.isProjectOfPublicatione30e13d9-be9a-4f34-91ea-a1682abce74e
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relation.isProjectOfPublication.latestForDiscoverye30e13d9-be9a-4f34-91ea-a1682abce74e
thesis.degree.nameMaster´s degree in Applied Biochemistrypt_PT

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