Background and purpose: <p>Glioblastoma (GBM), a highly aggressive form of brain tumors, has been extensively studied using OMICS methods, and the most characteristic molecular determinants have been incorporated into the histopathological diagnosis. Research data, nevertheless, only partially have been adopted in clinical practice. Here we aimed to present results of our epige­no­mic GBM profiling to better understand early and late determinants of these tumors, and to share main elements of our findings with practicing professionals.</p>.
Methods: <p>GBM specimens were surgically obtained after first diagnosis (GBM1) and at recurrence (GBM2). DNA was extracted from 24 sequential pairs of formalin-fixed, paraffin-embedded tumor tissues. The Reduced Representation Bisulfite Sequencing kit was used for library preparation. Pooled libraries were sequenced on an Illumina NextSeq 550 instrument. Methylation controls (MC) were obtained from a publicly available database. Bioinformatic analyses were performed to identify differentially methylated pathways and their elements in cohorts of MC, GBM1 and GBM2.</p>.
Results: <p>Several differentially methylated pathways involved in basic intracellular and brain tissue developmental processes were identified in the GBM1 vs. MC and GBM2 vs. MC comparisons. Among differentially me­thylated pathways, those involved in immune regulation, neurotransmitter (particularly dopaminergic, noradrenergic and glutaminergic) responses and regulation of stem cell differentiation and proliferation stood out in the GBM2 vs. GBM1 comparisons.</p>.
Conclusion: <p>Our study revealed biological complexity of early and late gliomagenesis encompassing mechanisms from basic intracellular through distorted neurodevelopmental processes to more specific immune and highjacked neurotransmitter pathways in the tumor microenvironment. These findings may offer considerations for therapeutic approaches.</p>.
Background and purpose: <p>Az agydaganat legsúlyosabb típusát, a glioblastomát (GBM) mélyrehatóan tanulmányozták OMICS-módszerekkel az elmúlt években, és legjellegzetesebb molekuláris meghatározói a kórszövettani diagnó­zis részévé váltak. A kutatási ismeretek azonban csak részben kerültek át a klinikai gyakorlatba. Jelen tanulmányunk célja, hogy epigenomikai elemzéseink eredményei alapján bemutassuk a GBM korai és késői molekuláris meghatározóit a gyakorló szakemberek számára.</p>.
Methods: <p>A GBM-mintákat az első diag­nózis után (GBM1) és kiújuláskor (GBM2) nyertük sebészeti úton. A DNS-t 24 pár for­­malinnal fixált, paraffinba ágyazott da­ga­nat­szövetből vontuk ki. A könyvtárkészí­tés a Reduced Representation Bisulfite Sequen­cing kit alkalmazásával történt. A könyvtára­kat egy Illumina NextSeq 550 készüléken szek­venáltuk. A metilációs kontrollokat (MC) egy nyilvánosan elérhető adatbázisból nyer­tük. Bioinformatikai elemzéseink során azo­nosítottuk a differenciálisan metilált útvo­nalakat és azok elemeit az MC-, GBM1- és GBM2-csoportokban.</p>.
Results: <p>Számos differenciáltan metilált útvonalat találtunk a GBM1 vs. MC és a GBM2 vs. MC összehasonlítások során, amelyek intracelluláris biológiai és agyszövet-fejlődési folyamatokban vesznek részt. Ezzel szemben, a GBM2 vs. GBM1 differenciáltan metilált útvonalai közül az immunszabályozásban, a neurotranszmitter- (különösen a dopaminerg, noradrenerg és glutaminerg) válaszokban, valamint az őssejt-differenciálódás és -proliferáció szabályozásában részt vevő útvonalak emelhetők ki.</p>.
Conclusion: <p>Elemzésünk a korai és késői gliomagenezis biológiai komplexitását tárta fel, ami az alapvető biológiai elemektől az eltorzult idegfejlődési folyamatokon át a tumor-mikrokörnyezet specifikusabb immun- és neurotranszmitter-folyamatáig terjed. Ezek az eredmények célpontokat jelölnek meg új terápiás megközelítések számára.</p>.
Keywords: DNA CpG methylation; glioblastoma; pathways of gliomagenesis; therapeutic targets.