Bibliographic Metadata

Title
Metabotyping von Brustkrebs
Additional Titles
Metabotyping of Breast Cancer
AuthorScherbichler, Nina
Published2012
Date of SubmissionJuly 2012
LanguageEnglish
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Brustkrebs / „Metabolic profiling“ / „Metabotyping“ / Aminosäurenmetabolismus / Erhöhte Aminosäurenlevels in nicht-tumorigenen Zelllinien / Verwendung unterschiedlicher Seren / Empfindlichkeit gegenüber Zugabe von frischem Medium
Keywords (EN)Breast Cancer / Metabolic profiling / Metabotyping / Amino acid metabolism / Increased amino acid levels in non-tumorigenic cells / Difference in serums used / Sensitivity to addition of fresh medium
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Zusammenfassung von „Metabotyping of breast cancer“ – Bachelorarbeit II – Nina Scherbichler:

Brustkrebs ist die häufigste vorkommende Krebsart in Frauen. Schwierigkeiten in Therapie und Behandlung sind oftmals auf die individuellen Eigenschaften verschiedener Brustkrebsformen zurückzuführen. Neue Therapieansätze werden benötigt, um den Krankheitsverlauf von Krebsformen zu verbessern, welche bis heute nur schwer therapierbar sind. Einen möglichen neuen Therapieansatz birgt z.B. der veränderte Metabolismus von Krebszellen, welcher vorallem in den letzten Jahren an Interesse und Bedeutung gewonnen hat. Mit “untargeted high-throughput flow injection – quadrupole time of flight mass spectrometry” wurde im Zuge dieses Projekts das Metabolom 9 verschiedener Brustkrebszelllinien analysiert. Die Auswertung erhaltener Daten enthüllte signifikante Unterschiede zwischen nicht-tumorigenen und tumorigenen Zellen. Diese Unterschiede wurden vorallem innerhalb des Aminosäurenmetabolismus gefunden, genauer gesagt, nicht-tumorigene Zelllinien zeigten höhere Aminosäurenlevels als tumorigene Zelllinien. Mögliche äusserliche Gründe, wie die Verwendung unterschiedlicher Seren in Zellkultivierung, mussten während der Auswertung berücksichtigt werden. Für tumorigene Zellen wurde Nährmedium verwendet, welches FBS (Fetal Bovine Serum) enthielt und für nicht-tumorigene Zellen Nährmedium, welche HS (Horse Serum) enthielt. Um auszuschliessen dass verschiedene Seren einen Einfluss auf den Aminosäurenmetabolismus von Brustzelllinien haben könnten, wurde ebenfalls auch modifiziertes Medium (HS für Krebs-Medium; FBS für nicht-Krebs-Medium) für die Zellkultivierung verwendet. Modifiziertes und normales Medium wurden 4 Stunden bevor Zellen gesammelt wurden erneut gewechselt (modifiziertes Medium wurde 4 Stunden vor dem Ernten erstmalig zugegeben). Evaluierung der Daten zeigte, dass nach 4 stündiger Kultivierung in modifiziertem Medium, keine signifikanten Änderungen bezüglich Aminosäurenmetabolismus passierten. Nun kam die Frage auf, ob 4 stündige Kultivierung in modifiziertem Medium nicht zu kurz wäre, um überhaupt Effekte zu zeigen. Aufgrunddessen wurden während des zweiten durchgeführten Screens alle Zellen auch 24 Stunden in frischem modifiziertem und normalem Medium kultiviert. Auch wenn 24 Stunden bevor Zellen gesammelt wurden, Medium getauscht wurde (zu modifiziertem, als auch zu normalem Medium), wurden keine signifikanten Änderungen im Aminosäuremetabolismus detektiert. Deswegen konnte aufgrund der beiden durchgeführten Screens ausgeschlossen werden, dass die Verwendung unterschiedlicher Seren einen Einfluss auf intrazelluläre Aminosäurenlevels hat. Ausserdem wurde die Empfinflichkeit von Zellen gegenüber der Zugabe von frischem Medium getestet, mit dem Resultat, dass sich intrazelluläre Aminosäurelevels nicht signifikant ändern, wenn Medium an verschiedenen Zeitpunkten vor der „Ernte“ hinzugefügt wurde. Dies wurde hauptsächlich durchgeführt, da sich Aminosäurenlevels in den Screens dieses Projekts, von Aminosäurenlevels zuvor durchgeführter Experimente ein wenig unterschieden (Bemerkung: in zuvor durchgeführten Screens wurde nämlich Medium 24 Stunden, und nicht 4 Stunden, wie in diesen beiden Screens, ausgewechselt).

Die Bedeutung und biologische Relevanz erhaltener Ergebnisse wurde dadurch bestätigt, da zuvor durchgeführte Experimente ebenfalls Änderungen innerhalb des Aminosäurenmetabolismus zeigten.

Abstract (English)

Summary of „Metabotyping of breast cancer“ – Bachelorarbeit II – Nina Scherbichler:

Breast cancer is the most present form of cancer in women. Owing to individual characteristics of different breast tumor types, an overall treatment for all of them is hard to find. The evolving interest in cancer metabolomics opens up a new therapeutic approach, to target cancer metabolism. With untargeted high-throughput flow injection – quadrupole time of flight mass spectrometry, the metabolome of 9 breast cell lines (tumorigenic and non-tumorigenic) was analyzed. Evaluation of obtained data revealed differences in cancer and non-cancer metabolism, especially among amino acid metabolism. More precisely, non-tumorigenic cells showed a shift towards higher levels of most proteinogenic amino acids. Possible extracellular artifacts, like using medium containing different serums for tumorigenic and non-tumorigenic cell lines, had to be considered during evaluation. What could be observed, was that for all cell lines, almost no significant changes occured among amino acid metabolism if cells were cultivated in HS (Horse Serum) or FBS (Fetal Bovine Serum) (FBS used in cancer medium, HS used in non-cancer medium). In fact, during the first screen, modified medium (cancer medium containing HS and non-cancer medium containing FBS) was added 4 hours before cells were harvested. Due to the fact that 4 hours of cultivation in modified medium could probably be too short to show any effects, cells were also cultivated for 24 hours in modified medium during the second screen. Also if modified and normal medium was added 24 hours before harvesting, no significant changes occured regarding amino acid metabolism. Therefore, it could be ruled out that the use of different serums impacted amino acid metabolism. Furthermore, cells’ sensitivities to addition of fresh medium was tested, based on the fact that in preliminary experiments slightly different amino acid levels were observed for some cell lines. There we concluded that probably the time of adding fresh medium before harvesting could be the cause for observed differences (note: we added fresh medium 4 hours before harvesting, whereas in screens performed before, medium was exchanged only 24 hours before harvesting). Results showed that amino acid levels hardly changed if medium was added at different times before cells were harvested. Alterations among amino acid metabolism were, as already mentioned above, also shown in preliminary experiments, confirming that observations were not random but of biological relevance.

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