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Publicação
Empowering personal health in bladder cancer patients by disclosing medical information hidden on complex urinary proteomes: diagnostic, prognostic and response to therapy
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Bladder cancer (BCa), as the most prevalent malignancy within the urinary system,
poses a significant global health challenge, with nearly 600,000 new cases emerging annually
worldwide. This number is alarmingly projected to double by 2040, according to forecasts by
the World Health Organization, spotlighting the urgent need for minimally invasive and cost-
effective diagnostic options to improve patient outcomes.
This doctoral thesis addresses the urgent call for innovative approaches in managing
BCa and potentially other urological cancers. It details the development and application of
cutting-edge proteomic technologies to refine the accuracy of BCa diagnosis and improve
prognostic evaluations. By extending this research to include renal cancers, the thesis under-
scores the proposed methods' versatility and potential broad applicability.
Central to this work is the novel differential personal pathway index (dPPi), a personal-
ized medicine approach derived from extensive work in urine sample processing, proteome
analysis, and mass spectrometry data normalization. This thesis presents several key advance-
ments, including (i) The development of a novel urine protein preservation method using filter-
aided sample preparation (FASP), ensuring effective concentration and stabilization for long-
term storage without compromising sample integrity; (ii) The introduction of a high-through-
put ultrafast proteomics method known as US-FASP, which speeds sample processing while
maintaining robustness and scalability; (iii) The evaluation of normalization techniques for mass
spectrometry data. (iv) Identifying urinary proteomic signatures associated with BCa recur-
rence, highlighting potential prognostic indicators; (v) Implementing longitudinal urine prote-
omic analysis using the dPPi approach, to provide insights into BCa progression over time and
guide clinical interventions; (vi) Exploring proteomic landscapes in chromophobe renal cell car-
cinoma (chRCC) and renal oncocytomas (RO), offering insights into diagnostic and therapeutic
avenues Overall, this thesis contributes significantly to understanding BCa and opens up new
avenues for developing personalized medical interventions. The findings enhance our grasp of
BCa's biological underpinnings and offer a promising framework for extending these innova-
tions to a wider array of urological and other malignancies.
O cancro da bexiga (BCa), sendo o tipo de cancro mais prevalente no sistema urinário, representa um grande desafio para a saúde global, com aproximadamente 600.000 novos casos por ano no mundo. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, este número está previsto duplicar até 2040, realçando a necessidade urgente de diferentes opções de di- agnóstico não invasivas e economicamente mais viáveis para melhorar o tratamento e diag- nostico dos pacientes. Esta tese de doutoramento aborda o importante apelo por abordagens inovadoras no tratamento do BCa e de outros cancros urológicos. Aprofunda o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias proteómicas de ponta para refinar a precisão do diagnóstico e melhorar as avaliações prognósticas do BCa. Este trabalho ao incluir cancros renais, sublinha também a versatilidade e potencial aplicabilidade ampla dos métodos propostos. Como trabalho central, está o differential personal pathway index (dPPi), uma abordagem de medicina personalizada derivada de um extenso trabalho no processamento de amostras de urina, análise do proteoma e normalização de dados de espectrometria de massa. Esta tese apresenta várias avanços importantes, incluindo (i) O desenvolvimento de um novo método de preservação de proteínas na urina usando o método filter-aided sample prep- aration (FASP), garantindo concentração e estabilização eficazes para armazenamento a longo prazo sem comprometer a integridade da amostra; (ii) A introdução de um método de proteómica ultra-rápido em alta produção conhecido como US-FASP, que acelera o proces- samento de amostras mantendo a robustez e escalabilidade; (iii) A avaliação de técnicas de normalização para dados de espectrometria de massa. (iv) Identificação de assinaturas proteómicas urinárias associadas à recorrência do BCa, destacando indicadores com prognóstico potencial; (v) Implementação de análise proteómica urinária longitudinal usando a abordagem dPPi, para fornecer informações sobre a progressão do BCa ao longo do tempo e orientar intervenções clínicas; (vi) Análise proteómica no carcinoma renal cromófobo e nos oncocitomas renais, oferecendo perspetivas sobre opções de diagnóstico e terapêuticas. No geral, esta tese contribui significativamente para a compreensão do BCa e abre novas direções para o desenvolvimento de intervenções médicas personalizadas. Os resultados melhoram a compreensão das bases biológicas do BCa e oferecem um quadro promissor para alargar essas inovações a uma ampla gama de cancros urológicos e outros.
O cancro da bexiga (BCa), sendo o tipo de cancro mais prevalente no sistema urinário, representa um grande desafio para a saúde global, com aproximadamente 600.000 novos casos por ano no mundo. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, este número está previsto duplicar até 2040, realçando a necessidade urgente de diferentes opções de di- agnóstico não invasivas e economicamente mais viáveis para melhorar o tratamento e diag- nostico dos pacientes. Esta tese de doutoramento aborda o importante apelo por abordagens inovadoras no tratamento do BCa e de outros cancros urológicos. Aprofunda o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias proteómicas de ponta para refinar a precisão do diagnóstico e melhorar as avaliações prognósticas do BCa. Este trabalho ao incluir cancros renais, sublinha também a versatilidade e potencial aplicabilidade ampla dos métodos propostos. Como trabalho central, está o differential personal pathway index (dPPi), uma abordagem de medicina personalizada derivada de um extenso trabalho no processamento de amostras de urina, análise do proteoma e normalização de dados de espectrometria de massa. Esta tese apresenta várias avanços importantes, incluindo (i) O desenvolvimento de um novo método de preservação de proteínas na urina usando o método filter-aided sample prep- aration (FASP), garantindo concentração e estabilização eficazes para armazenamento a longo prazo sem comprometer a integridade da amostra; (ii) A introdução de um método de proteómica ultra-rápido em alta produção conhecido como US-FASP, que acelera o proces- samento de amostras mantendo a robustez e escalabilidade; (iii) A avaliação de técnicas de normalização para dados de espectrometria de massa. (iv) Identificação de assinaturas proteómicas urinárias associadas à recorrência do BCa, destacando indicadores com prognóstico potencial; (v) Implementação de análise proteómica urinária longitudinal usando a abordagem dPPi, para fornecer informações sobre a progressão do BCa ao longo do tempo e orientar intervenções clínicas; (vi) Análise proteómica no carcinoma renal cromófobo e nos oncocitomas renais, oferecendo perspetivas sobre opções de diagnóstico e terapêuticas. No geral, esta tese contribui significativamente para a compreensão do BCa e abre novas direções para o desenvolvimento de intervenções médicas personalizadas. Os resultados melhoram a compreensão das bases biológicas do BCa e oferecem um quadro promissor para alargar essas inovações a uma ampla gama de cancros urológicos e outros.
Descrição
Palavras-chave
Bladder cancer Proteomics Mass Spectrometry Urine sample handling Longitudinal Analysis Precision Medicine