Titelaufnahme

Titel
Optimierung von Tumor-Autoantikörper-basierten Multiplex-Testverfahren zur Verbesserung der Diagnostik des Kolorektal-Karzinoms
Weitere Titel
Optimisation of Tumor-Autoantibody Based Multiplexed Assays for Improving Colorectal Cancer Diagnostics
VerfasserStadler, Andrea
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Peptid-basierte bead-arrays / Click Chemie / Suspension Array Technology / Darmkrebs-Diagnostik / Autoantikörper / magnetische beads / Click Chemie mit THPTA / Analyse mit IgG / MagPlex microspheres / autoantigenische Peptide
Schlagwörter (EN)peptide based bead arrays / click chemistry / suspension array technology / colorectal cancer diagnosis / autoantibodies / magnetic beads / click chemistry with THPTA / analysis with IgG / MagPlex microspheres / autoantigenic peptides
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Ziel dieser Arbeit war es die Methodik zur Herstellung von Peptid-basierten bead-arrays zur Validierung von Peptid-Biomarkerkandidaten zu entwickeln. In vorhergehenden Projekten wurden Autoantikörpersignaturen zur Darmkrebs-Diagnostik identifiziert und aus Protein-Antigenen Peptide zur Differenzierung von Karzinom- und Adenom-Patienten (Polypen) sowie gesunden Probanden mittels hochdichter Peptidarrays selektiert. In dieser Arbeit konnte ein Peptid-Kopplungsprotokoll mittels Click-Chemie erfolgreich etabliert werden. Ebenso wurde das Analyseprotokoll verbessert indem die Hintergrundintensitäten um ein vielfaches minimiert wurden. Mit den finalen Protokollen wurde die analytische Performance des bead-arrays definiert. Im Mittel lagen Nachweis- und Bestimmungsgrenze bei 0.0063 mg/ml IgG und ermöglichen somit eine hoch-empfindliche Analytik. Zudem konnte mit dieser Methodik ein hoher dynamischer Messbereich im 192-plex Ansatz erreicht werden; das Bestimmtheitsmaß über eine IgG-Verdünnungsreihe lag für 97% der Tests über 0.9. Testweise wurden 22 klinische Plasma Proben (6 Kontrollen, 8 Polypen, 8 Karzinome) mit einem 192-plex Peptid-Array getestet. Im Klassenvergleich lieferten nur wenige Peptide (n=2 Kontrolle vs. Karzinom bzw. n=3 Polypen vs. Karzinom) signifikant unterschiedliche Reaktivitäten. Die in dieser Arbeit etablierten Protokolle sind eine wertvolle Basis für weitere Entwicklungen von Peptid-basierten Multiplex-Tests zur Autoantikörperdiagnostik.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of this thesis was to develop methods for peptide based bead arrays for validation of peptide biomarker candidates. In previous projects autoantibody signatures for colorectal cancer diagnostic were identified. The derived peptides of the protein antigens were selected on high density peptide arrays as biomarkers for differentiating between carcinoma and adenoma patients (polyps) as well as healthy probands. In this thesis a peptide coupling protocol based on click chemistry was successfully established. The analysis protocol was also improved by minimising the background signal. With the final protocols, the analytical performance of the bead-assay was defined. Both the limit of detection and quantification were on average at 0.0063 mg/ml IgG, which allows for highly sensitive analytics. Furthermore, a 192-plex assay with these methods resulted in a highly dynamic measuring range; the coefficient of determination for an IgG dilution series was above 0.9 for 97% of the tests. Finally, 22 clinical plasma samples (6 controls, 8 polyps, 8 carcinomas) were tested with a 192-plex peptide array. The class comparison showed only a few significant peptides (n=2 control vs. carcinoma; n=3 polyp vs. carcinoma) with different reactivities. The established protocols of this thesis are a valuable foundation for future development of peptide-based multiplex tests for autoantibody diagnostics.