Opracowanie i walidacja modeli diagnostyczno-prognostycznych opartych na integracji danych multiomicznych i klinicznych u pacjentów z nowotworami litymi.

Nowotwory odpowiadają za ponad 25% zgonów w Polsce

Medycyna potrzebuje skuteczniejszych metod wczesnej diagnostyki i prognozowania przebiegu choroby. Tradycyjne podejścia okazują się niewystarczające, a przyszłość należy do medycyny precyzyjnej – takiej, która łączy zaawansowane techniki molekularne z wielowymiarowymi danymi klinicznymi.

Projekt PowerOMICS

Głównym celem przedsięwzięcia jest opracowanie i walidacja modeli diagnostyczno-prognostycznych opartych na integracji danych multiomicznych i klinicznych u pacjentów z nowotworami litymi.

Projekt PowerOMICS finansowany jest przez Agencję Badań Medycznych (ABM) ze źródeł Krajowego Planu Odbudowy i Zwiększania Odporności - nr projektu: KPOD.07.07-IW.07-0217/24.

Integracji będą podlegać zestawy danych pochodzących z różnych warstw omik, obejmujących:

Zmienność genetyczną wrodzoną – analiza germinalna (eksom – WES)

Zmienność genetyczną nowotworu – analiza somatyczna (eksom – WES)

Analizę ekspresji wszystkich genów w nowotworze oraz krwi pełnej (transkryptom – RNA-Seq)

Analizę metylacji DNA w nowotworze (metylom – RRBS)

Analizę ekspresji wszystkich miRNA w nowotworze (mikrotranskryptom – smallRNA-Seq)

Analizę ekspresji panelu miRNA w osoczu (liquid biopsy w technologii nCounter NanoString)

Do tego celu wykorzystane zostanie sekwencjonowanie następnej generacji (NGS) materiału biologicznego z prób guzów:

Niedrobnokomórkowy rak płuca (NSCLC)

Surowiczy rak jajnika (HGSOC)

Rak jelita grubego

Glejak

Cele szczegółowe

Utworzenie zintegrowanej bazy danych multiomicznych pacjentów onkologicznych

Zobacz więcej

Uzupełnienie istniejącej kolekcji o około 2600 nowych zestawów danych sekwencyjnych profili multiomicznych, obejmujących: eksomy germinalne i somatyczne (WES), transkryptomy guzów i krwi (RNA-Seq), mikrotranskryptomy guzów i liquid biopsy (miRNA: smallRNA-Seq i nCounter) oraz metylomy guzów (RRBS), co w połączeniu z archiwalnymi danymi (ok. 3400 zestawów) pozwoli stworzyć bazę ponad 6000 profili multiomicznych.

Wygenerowanie zestawów wystandaryzowanych danych multiomicznych do modelowania metodami uczenia maszynowego i AI

Zobacz więcej

Przygotowanie kompletnych, przetworzonych danych sekwencyjnych poprzez kontrolę jakości, filtrację, standaryzację potoków bioinformatycznych i formatów danych zgodnie z SOP, umożliwiających ich wykorzystanie w zaawansowanych modelach predykcyjnych.

Integracja danych multiomicznych i klinicznych w celu identyfikacji zestawów kandydatów na biomarkery molekularne

Zobacz więcej

Połączenie wielu warstw omik (WES somatyczny i germinalny, RNA-Seq guza i krwi, smallRNA-Seq guza, RRBS guza, miRNA nCounter – liquid biopsy) z danymi klinicznymi i wykonanie analiz transomicznych w celu wytypowania kandydatów na biomarkery procesów kancerogenezy oraz predykcji progresji choroby.

Wytypowanie biomarkerów poprzez selekcję cech i modelowanie statystyczne

Zobacz więcej

Identyfikacja kluczowych cech molekularnych na podstawie metod redukcji wielowymiarowości, selekcji statystycznej i algorytmów uczenia maszynowego, w połączeniu z wiedzą ekspercką, w celu wskazania biomarkerów o najwyższym potencjale diagnostycznym i prognostycznym.

Projektowanie oraz ocena skuteczności modeli diagnostyczno-prognostycznych bazujących na danych multiomicznych

Zobacz więcej

Budowa modeli integrujących dane multiomiczne i kliniczne oraz ich walidacja pod kątem skuteczności predykcji i przydatności w praktyce klinicznej. Przykładowe planowane do oceny testy obejmują: nieinwazyjny molekularny test diagnostyczny bazujący na próbce krwi w kierunku wykrycia toczącej się choroby nowotworowej o określonym typie lub stadium, czy np. test prognostyczny przewidujący wysokie ryzyko wczesnego zgonu po operacji resekcji guza.

Walidacja testów laboratoryjnych z wykorzystaniem metody qPCR

Zobacz więcej

Przeprowadzenie analiz qPCR dla wybranych biomarkerów w celu potwierdzenia ich klinicznej użyteczności, walidacja modeli na danych qPCR i przygotowanie prototypów testów możliwych do wdrożenia w rutynowej diagnostyce.

W ramach projektu zrealizowane zostaną cztery główne zadania:

1

Stworzenie pełnej bazy danych multiomicznych pacjentów onkologicznych.

2

Opracowanie i walidacja modeli diagnostycznych i prognostycznych.

3

Przygotowanie testów opartych na zwalidowanych modelach statystycznych.

4

Walidacja testów w warunkach klinicznych z użyciem qPCR.

Współpracujemy z: