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Softwares de código aberto contendo ferramentas estatísticas para análise e integração de conjuntos de dados epigenômicos produzidos em alta escala, a fim de decifrar e entender redes reguladoras de câncer

Processo: 15/07925-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de junho de 2015 - 31 de maio de 2019
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
Pesquisador responsável:Houtan Noushmehr
Beneficiário:Houtan Noushmehr
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto, SP, Brasil
Pesq. associados:Ana Valeria Castro ; Camila Ferreira de Souza ; Carlos Gilberto Carlotti Jr ; Daniela Pretti da Cunha Tirapelli ; Eduardo Magalhães Rego ; Luciano Neder Serafini ; Miriam Galvonas Jasiulionis ; Tathiane Maistro Malta Pereira
Bolsa(s) vinculada(s):17/08211-1 - Estudo da origem celular do câncer de ovário usando dados genômicos e epigenômicos em larga escala, BP.TT
16/11039-3 - Traçando assinaturas epigenômicas de tumores com fenótipo de ilhas CpG metiladas (CIMP), BP.DR
16/01389-7 - Ferramenta de bioinformática para integrar e compreender as mudanças epigenômicas e genômicas aberrantes associadas com câncer: métodos, desenvolvimento e análise, BP.DD
+ mais bolsas vinculadas 16/06413-3 - Geração de dados epigenômicos de gliomas e de células-tronco com base em plataformas de sequenciamento de larga escala (NGS, Next Generation Sequencing), BP.TT
16/06488-3 - Análise integrativa do epigenoma de gliomas com fenótipo metilador de ilhas CpG (G-CIMP) alto e baixo: caracterização e desenvolvimento, BP.DD
14/08321-3 - Identificação e caracterização de elementos genômicos funcionais associados com a progressão de gliomas de baixo grau a gliomas de alto grau: estudo integrado do genoma e epigenoma, BP.PD
14/02245-3 - Identificação de assinaturas epigenômicas que definem regiões regulatórias ativas do genoma associadas à diferenciação mesenquimal a partir de células-tronco pluripotentes humanas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Epigenômica  Genômica  Transcriptômica  Neoplasias  Análise de sequência de DNA  Metilação de DNA  Biologia computacional  Análise de sequência de RNA 

Resumo

Características genômicas e epigenômicas nas regiões codificadoras e não-codificadoras do DNA têm sido recentemente descobertas através de avanços das tecnologias de sequenciamento do DNA. Grandes consórcios internacionais (The Cancer Genome Atlas (TCGA), NIH Roadmap e ENCODE) têm investido milhões de dólares na esperança de avançar nosso entendimento acerca do genoma humano utilizando linhagens celulares comumente utilizadas (por exemplo, MCF-7, HMEC, etc), linhagens celulares primárias de tecidos normais (como células-tronco) e patológicos (por exemplo, câncer de cérebro ). Os dados genômicos multi-dimensionais disponíveis são derivados de mais de 10.000 experimentos (mais de 100 terabases de dados desde Projeto 1000 genomas, RNA-seq, ChIP-seq até Metil-seq) obtidos em mais de10.000 linhagens de células/tecidos.Todos estes dados vêm sendo depositados em bancos de dados de domínio público, proporcionando um recurso inestimável para laboratórios de investigação, uma vez que permitem a comparação e a validação de características genômicas e epigenômicas entre seus experimentos de sequenciamento gerados e os disponíveis publicamente. Apesar da sua significativa disponibilidade, os dados são depositados em diferentes repositórios, que apresentam diferentes formatos, tornando-se um desafio localizarem-se e identificarem-se características relevantes. Muitos pesquisadores computacionais iniciantes ou avançados, incluindo a nossa própria equipe, têm aproveitado com sucesso alguns destes dados livremente disponíveis integrando-os e produzindo insights científicos que permitiram a identificação de alterações epigenômicas biologicamente relevantes (Berman et al Natureza Genética 2012 , Coetzee et al. NAR 2012 e Noushmehr et al. Springer 2013). No entanto, entre os muitos problemas enfrentados pela maioria dos pesquisadores nessa área estão a falta de ferramentas adequadas de bioinformática e/ou de habilidade para integrar efetivamente os seus dados de sequenciamento com esses dados públicos de sequenciamento biológicos de valor inestimável. Em parceria com nossos colaboradores nacionais (Life Science/Health), que gerarão mais de 200 dados de metiloma e transcriptomas e com os nossos colaboradores internacionais, iremos desenvolver ferramentas automatizadas para unificar as diversas bases de dados contendo genes regulatórios dos genes, e desenvolver pipelines de metilação poderosas, no entanto de fácil utilização, usando a estrutura de código aberto R / Bioconductor, Rstudio Shiny e do sistema Galaxy baseado na web. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Painel de biomarcadores pode orientar o tratamento de câncer cerebral 
Índice mede semelhança de tumores com células-tronco pluripotentes 
Estudo abre caminho para personalizar tratamento de tumor no sistema nervoso central 

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALDAPE, KENNETH; AMIN, SAMIRKUMAR B.; ASHLEY, DAVID M.; BARNHOLTZ-SLOAN, JILL S.; BATES, AMANDA J.; BEROUKHIM, RAMEEN; BOCK, CHRISTOPH; BRAT, DANIEL J.; CLAUS, ELIZABETH B.; COSTELLO, JOSEPH F.; DE GROOT, JOHN F.; FINOCCHIARO, GAETANO; FRENCH, PIM J.; GAN, HUI K.; GRIFFITH, BRENT; HEROLD-MENDE, CHRISTEL C.; HORBINSKI, CRAIG; IAVARONE, ANTONIO; KALKANIS, STEVEN N.; KARABATSOU, KONSTANTINA; KIM, HOON; KOUWENHOVEN, MATHILDE C. M.; MCDONALD, KERRIE L.; MILETIC, HRVOJE; NAM, DO-HYUN; NG, HO KEUNG; NICLOU, SIMONE P.; NOUSHMEHR, HOUTAN; ORMOND, D. RYAN; POISSON, LAILA M.; REIFENBERGER, GUIDO; RONCAROLI, FEDERICO; SA, JASON K.; SMITT, PETER A. E. SILLEVIS; SMITS, MARION; SOUZA, CAMILA F.; TABATABAI, GHAZALEH; VAN MEIR, ERWIN G.; VERHAAK, ROEL G. W.; WATTS, COLIN; WESSELING, PIETER; WOEHRER, ADELHEID; YUNG, W. K. ALFRED; JUNGK, CHRISTINE; HAU, ANN-CHRISTIN; VAN DYCK, ERIC; WESTERMAN, BAIT A.; YIN, JULIA; ABIOLA, OLAJIDE; ZEPS, NIKOLAJ; GRIMMOND, SEAN; BUCKLAND, MICHAEL; KHASRAW, MUSTAFA; SULMAN, ERIK P.; MUSCAT, ANDREA M.; STEAD, LUCY; CONSORTIUM, GLASS. Glioma through the looking GLASS: molecular evolution of diffuse gliomas and the Glioma Longitudinal Analysis Consortium. NEURO-ONCOLOGY, v. 20, n. 7, p. 873-884, JUL 2018. Citações Web of Science: 0.
MALTA, TATHIANE M.; DE SOUZA, CAMILA F.; SABEDOT, THAIS S.; SILVA, TIAGO C.; MOSELLA, MARITZA S.; KALKANIS, STEVEN N.; SNYDER, JAMES; CASTRO, ANA VALERIA B.; NOUSHMEHR, HOUTAN. Glioma CpG island methylator phenotype (G-CIMP): biological and clinical implications. NEURO-ONCOLOGY, v. 20, n. 5, p. 608-620, MAY 2018. Citações Web of Science: 4.
DE SOUZA, CAMILA FERREIRA; SABEDOT, THAIS S.; MALTA, TATHIANE M.; STETSON, LINDSAY; MOROZOVA, OLENA; SOKOLOV, ARTEM; LAIRD, PETER W.; WIZNEROWICZ, MACIEJ; IAVARONE, ANTONIO; SNYDER, JAMES; DECARVALHO, ANA; SANBORN, ZACHARY; MCDONALD, KERRIE L.; FRIEDMAN, WILLIAM A.; TIRAPELLI, DANIELA; POISSON, LAILA; MIKKELSEN, TOM; CARLOTTI, JR., CARLOS G.; KALKANIS, STEVEN; ZENKLUSEN, JEAN; SALAMA, SOFIE R.; BARNHOLTZ-SLOAN, JILL S.; NOUSHMEHR, HOUTAN. A Distinct DNA Methylation Shift in a Subset of Glioma CpG Island Methylator Phenotypes during Tumor Recurrence. CELL REPORTS, v. 23, n. 2, p. 637-651, APR 10 2018. Citações Web of Science: 1.
MALTA, TATHIANE M.; SOKOLOV, ARTEM; GENTLES, ANDREW J.; BURZYKOWSKI, TOMASZ; POISSON, LAILA; WEINSTEIN, JOHN N.; KAMINSKA, BOZENA; HUELSKEN, JOERG; OMBERG, LARSSON; GEVAERT, OLIVIER; COLAPRICO, ANTONIO; CZERWINSKA, PATRYCJA; MAZUREK, SYLWIA; MISHRA, LOPA; HEYN, HOLGER; KRASNITZ, ALEX; GODWIN, ANDREW K.; LAZAR, ALEXANDER J.; STUART, JOSHUA M.; HOADLEY, KATHERINE A.; LAIRD, PETER W.; NOUSHMEHR, HOUTAN; WIZNEROWICZ, MACIEJ; NETWORK, CANCER GENOME ATLAS RES. Machine Learning Identifies Stemness Features Associated with Oncogenic Dedifferentiation. Cell, v. 173, n. 2, p. 338+, APR 5 2018. Citações Web of Science: 8.
MELISO, FABIANA M.; MICALI, DANILO; SILVA, CAMILA T.; SABEDOT, THAIS S.; COETZEE, SIMON G.; KOCH, ADRIAN; FAHLBUSCH, FABIAN B.; NOUSHMEHR, HOUTAN; SCHNEIDER-STOCK, REGINE; JASIULIONIS, MIRIAM G. SIRT1 regulates Mxd1 during malignant melanoma progression. ONCOTARGET, v. 8, n. 70, p. 114540-114553, DEC 29 2017. Citações Web of Science: 1.
MAZOR, TALI; CHESNELONG, CHARLES; PANKOV, ALEKSANDR; JALBERT, LLEWELLYN E.; HONG, CHIBO; HAYES, JOSIE; SMIRNOV, IVAN V.; MARSHALL, ROXANNE; SOUZA, CAMILA F.; SHEN, YAOQING; VISWANATH, PAVITHRA; NOUSHMEHR, HOUTAN; RONEN, SABRINA M.; JONES, STEVEN J. M.; MARRA, MARCO A.; CAIRNCROSS, J. GREGORY; PERRY, ARIE; NELSON, SARAH J.; CHANG, SUSAN M.; BOLLEN, ANDREW W.; MOLINARO, ANNETTE M.; BENGTSSON, HENRIK; OLSHEN, ADAM B.; WEISS, SAMUEL; PHILLIPS, JOANNA J.; LUCHMAN, H. ARTEE; COSTELLO, JOSEPH F. Clonal expansion and epigenetic reprogramming following deletion or amplification of mutant IDH1. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, v. 114, n. 40, p. 10743-10748, OCT 3 2017. Citações Web of Science: 10.
CAVA, CLAUDIA; COLAPRICO, ANTONIO; BERTOLI, GLORIA; GRAUDENZI, ALEX; SILVA, TIAGO C.; OLSEN, CATHARINA; NOUSHMEHR, HOUTAN; BONTEMPI, GIANLUCA; MAURI, GIANCARLO; CASTIGLIONI, ISABELLA. SpidermiR: An R/Bioconductor Package for Integrative Analysis with miRNA Data. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 18, n. 2 FEB 2017. Citações Web of Science: 4.
COLAPRICO, ANTONIO; SILVA, TIAGO C.; OLSEN, CATHARINA; GAROFANO, LUCIANO; CAVA, CLAUDIA; GAROLINI, DAVIDE; SABEDOT, THAIS S.; MALTA, TATHIANE M.; PAGNOTTA, STEFANO M.; CASTIGLIONI, ISABELLA; CECCARELLI, MICHELE; BONTEMPI, GIANLUCA; NOUSHMEHR, HOUTAN. TCGAbiolinks: an R/Bioconductor package for integrative analysis of TCGA data. Nucleic Acids Research, v. 44, n. 8 MAY 5 2016. Citações Web of Science: 53.
CECCARELLI, MICHELE; BARTHEL, FLORIS P.; MALTA, TATHIANE M.; SABEDOT, THAIS S.; SALAMA, SOFIE R.; MURRAY, BRADLEY A.; MOROZOVA, OLENA; NEWTON, YULIA; RADENBAUGH, AMIE; PAGNOTTA, STEFANO M.; ANJUM, SAMREEN; WANG, JIGUANG; MANYAM, GANIRAJU; ZOPPOLI, PIETRO; LING, SHIYUN; RAO, ARJUN A.; GRIFFORD, MIA; CHERNIACK, ANDREW D.; ZHANG, HAILEI; POISSON, LAILA; CARLOTTI, JR., CARLOS GILBERTO; TIRAPELLI, DANIELA PRETTI DA CUNHA; RAO, ARVIND; MIKKELSEN, TOM; LAU, CHING C.; YUNG, W. K. ALFRED; RABADAN, RAUL; HUSE, JASON; BRAT, DANIEL J.; LEHMAN, NORMAN L.; BARNHOLTZ-SLOAN, JILL S.; ZHENG, SIYUAN; HESS, KENNETH; RAO, GANESH; MEYERSON, MATTHEW; BEROUKHIM, RAMEEN; COOPER, LEE; AKBANI, REHAN; WRENSCH, MARGARET; HAUSSLER, DAVID; ALDAPE, KENNETH D.; LAIRD, PETER W.; GUTMANN, DAVID H.; NOUSHMEHR, HOUTAN; IAVARONE, ANTONIO; VERHAAK, ROEL G. W.; NETWORK, TCGA RES. Molecular Profiling Reveals Biologically Discrete Subsets and Pathways of Progression in Diffuse Glioma. Cell, v. 164, n. 3, p. 550-563, JAN 28 2016. Citações Web of Science: 309.

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