Challenges in molecular testing in non-small-cell lung cancer patients with advanced disease

Lung cancer diagnostics have progressed greatly in the previous decade. Development of molecular testing to identify an increasing number of potentially clinically actionable genetic variants, using smaller samples obtained via minimally invasive techniques, is a huge challenge. Tumour heterogeneity and cancer evolution in response to therapy means that repeat biopsies or circulating biomarkers are likely to be increasingly useful to adapt treatment as resistance develops. We highlight some of the current challenges faced in clinical practice for molecular testing of EGFR, ALK, and new biomarkers such as PDL1. Implementation of next generation sequencing platforms for molecular diagnostics in non-small-cell lung cancer is increasingly common, allowing testing of multiple genetic variants from a single sample. The use of next generation sequencing to recruit for molecularly stratified clinical trials is discussed in the context of the UK Stratified Medicine Programme and The UK National Lung Matrix Trial.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

Mapping freshwater snails in Angola: distribution, identity and molecular diversity of medically important taxa

Introduction - This study was designed to determine the presence and identity of potential intermediate snail hosts of schistosomiasis in Bengo, Luanda, Kwanza Norte and Malanje Provinces in NW Angola. This is an area where infection with Schistosoma haematobium, causing urogenital schistosomiasis, is common but little is known about transmission of the disease. Angola has had a varied past with regards to disease control and is revitalising efforts to combat Neglected Tropical Diseases.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

Biobanks: Experience of the School of Medicine and the “Dr. José Eleuterio González” University Hospital of the Universidad Autónoma de Nuevo León

Medical research has greatly beneited from molecular biology and increasingly relies on tools from the “omics” disciplines (mainly genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics). The availability of biological samples preserved with high quality standards is a sine qua non condition for such studies and their repositories are referred to as biobanks. Biobanks support the transportation, storage, preservation, and initial pathological and analytical examinations of biospecimens, as well as the protection of relevant information and the comparison of clinical and laboratory findings. A biobank facility is one of the most valuable tools the academic medicine organizations can offer to their researchers to improve the competitiveness of their current and future medical research. it acts as an essential bridge and an effective catalyst for research synergies between basic and clinical sciences, and it can be potentiated with efforts to raise funds for acquiring and maintaining cutting-edge analytical infrastructure to better serve its clinical, pharmaceutical and biotech clients.

A preclinical study of spinal cord injury focused on cellular and molecular modifications as potential targets for innovative therapies

Spinal Cord Injury (SCI) is a devastating condition for human and animal health. In SCI particularly, neurons, oligodendrocytes precursor cells, and mature oligodendrocytes are highly vulnerable to the toxic microenvironment after the lesion and susceptible to the elevated levels of noxious stimuli. Thus the regenerative response of the organism in case of SCI is significantly reduced, and only little spontaneous amelioration is observed in lesioned patients during the early phases. This work mainly focuses on studying and characterizing the modification induced by the SCI in a preclinical animal model. We investigated the ECM composition in the spinal cord segments surrounding the primary lesion site at a gene expression level. We found Timp1 and CD44 as a crucial hub in the secondary cascade of SCI in both spinal cord segments surrounding the lesion site. Interestingly, a temporal and anatomical difference in gene expression, indicating a complex regulation of ECM genes after SCI that could be used as a tool for regenerative medicine. We also investigated the modification in synaptic plasticity-related gene expression in spinal and supraspinal areas involved in motor control. We confirmed the anatomical and temporal difference in gene expression in spinal cord tissue. This analysis suggests that a molecular mapping of the lesion-induced modification could be a useful tool for regenerative medicine. In the last part, we evaluated the efficacy of an implantable biopolymer loaded with an anti-inflammatory drug and a pro-myelinating agent on the acute phase of SCI in our preclinical model. We found a consistent reduction of the inflammatory state in the spinal lesion site and the cord's surrounding segments. Moreover, we found increased preservation of the spinal cord tissue with a related upregulation of neuronal and oligodendroglial markers after lesion. Our treatment showed effective ameliorating functional outcome and reducing the lesion extension in the chronic phase.

Molecular target therapy and immunotherapy of rare lung tumors

Lung cancer is an heterogeneous disease, with 1-2% of rare histology. New molecular profiling technologies, such as next generation sequencing (NGS), haverevolutionized the assessment of molecular alteration in clinical practice. We analyzed a cohort of 1408 NSCLC-A patients treated at the Sant'Orsola- Malpighi University Hospital from 2019 to 2021. This analysis was performed using the oncomine focus thermo fischer panel. Of them, 410 (29%) had rare alteration (RET 3%, NTRK 0,2%,FGFR1 2%, MET exon14 skipping 3%, BRAF V600 4%, ALK fusion EGFR exon 20 2%) and 36 (2%)had a uncommon mutation. We enrolled 7 RET- rearranged patients in CRETA and J2G-MC-JZJC clinical trials assessing respectively unselective and selective RET-inhibitors , another 7 patients tested positive for the BRAF V6006 mutation and have been enrolled in the Array clinical trial assessing a novel combination of anti-BRAF and anti-mek agents . Other molecular alterations found are KRAS (Gly12Cys), FGFR1-4 mutation, MET skipping ex14 mutations, respectively eligible for other ongoing open studies such as Amgen 20190009 comparing efficacy of sotorasib vs docetaxel, Fight-207 assessing activity of pemigatinib and CINC280J12201 assessing activity of the novel met inhibitor capmatinib. In 2018 we joined the CHANCE clinical trial,a multicenter study evaluating the efficacy and safety of atezolizumab in patients withrare lung cancer histologies where and 14 patients have been so far enrolled in the Bologna site. Our studies underline the need of tailored approach to NSCLC patients and our results showed that precision medicine is feasible and is an effective approach to cancer treatment.

Molecular And Biochemical Characterization Of Caffeine Synthase And Purine Alkaloid Concentration In Guarana Fruit.

Guarana seeds have the highest caffeine concentration among plants accumulating purine alkaloids, but in contrast with coffee and tea, practically nothing is known about caffeine metabolism in this Amazonian plant. In this study, the levels of purine alkaloids in tissues of five guarana cultivars were determined. Theobromine was the main alkaloid that accumulated in leaves, stems, inflorescences and pericarps of fruit, while caffeine accumulated in the seeds and reached levels from 3.3% to 5.8%. In all tissues analysed, the alkaloid concentration, whether theobromine or caffeine, was higher in young/immature tissues, then decreasing with plant development/maturation. Caffeine synthase activity was highest in seeds of immature fruit. A nucleotide sequence (PcCS) was assembled with sequences retrieved from the EST database REALGENE using sequences of caffeine synthase from coffee and tea, whose expression was also highest in seeds from immature fruit. The PcCS has 1083bp and the protein sequence has greater similarity and identity with the caffeine synthase from cocoa (BTS1) and tea (TCS1). A recombinant PcCS allowed functional characterization of the enzyme as a bifunctional CS, able to catalyse the methylation of 7-methylxanthine to theobromine (3,7-dimethylxanthine), and theobromine to caffeine (1,3,7-trimethylxanthine), respectively. Among several substrates tested, PcCS showed higher affinity for theobromine, differing from all other caffeine synthases described so far, which have higher affinity for paraxanthine. When compared to previous knowledge on the protein structure of coffee caffeine synthase, the unique substrate affinity of PcCS is probably explained by the amino acid residues found in the active site of the predicted protein.

On The Distinct Molecular Architectures Of Dipping- And Spray-lbl Films Containing Lipid Vesicles.

The introduction of spraying procedures to fabricate layer-by-layer (LbL) films has brought new possibilities for the control of molecular architectures and for making the LbL technique compliant with industrial processes. In this study we show that significantly distinct architectures are produced for dipping and spray-LbL films of the same components, which included DODAB/DPPG vesicles. The films differed notably in their thickness and stratified nature. The electrical response of the two types of films to aqueous solutions containing erythrosin was also different. With multidimensional projections we showed that the impedance for the DODAB/DPPG spray-LbL film is more sensitive to changes in concentration, being therefore more promising as sensing units. Furthermore, with surface-enhanced Raman scattering (SERS) we could ascribe the high sensitivity of the LbL films to adsorption of erythrosin.

Five Years Of Implementation Of Guidelines In Hematology And Transfusion Medicine In Brazil.

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Albumin Is Synthesized In Epididymis And Aggregates In A High Molecular Mass Glycoprotein Complex Involved In Sperm-egg Fertilization.

The epididymis has an important role in the maturation of sperm for fertilization, but little is known about the epididymal molecules involved in sperm modifications during this process. We have previously described the expression pattern for an antigen in epididymal epithelial cells that reacts with the monoclonal antibody (mAb) TRA 54. Immunohistochemical and immunoblotting analyses suggest that the epitope of the epididymal antigen probably involves a sugar moiety that is released into the epididymal lumen in an androgen-dependent manner and subsequently binds to luminal sperm. Using column chromatography, SDS-PAGE with in situ digestion and mass spectrometry, we have identified the protein recognized by mAb TRA 54 in mouse epididymal epithelial cells. The ∼65 kDa protein is part of a high molecular mass complex (∼260 kDa) that is also present in the sperm acrosomal vesicle and is completely released after the acrosomal reaction. The amino acid sequence of the protein corresponded to that of albumin. Immunoprecipitates with anti-albumin antibody contained the antigen recognized by mAb TRA 54, indicating that the epididymal molecule recognized by mAb TRA 54 is albumin. RT-PCR detected albumin mRNA in the epididymis and fertilization assays in vitro showed that the glycoprotein complex containing albumin was involved in the ability of sperm to recognize and penetrate the egg zona pellucida. Together, these results indicate that epididymal-derived albumin participates in the formation of a high molecular mass glycoprotein complex that has an important role in egg fertilization.

Molecular And Morphological Evidence Reveals A New Species In The Phyllomedusa Hypochondrialis Group (hylidae, Phyllomedusinae) From The Atlantic Forest Of The Highlands Of Southern Brazil.

The taxonomic status of a disjunctive population of Phyllomedusa from southern Brazil was diagnosed using molecular, chromosomal, and morphological approaches, which resulted in the recognition of a new species of the P. hypochondrialis group. Here, we describe P. rustica sp. n. from the Atlantic Forest biome, found in natural highland grassland formations on a plateau in the south of Brazil. Phylogenetic inferences placed P. rustica sp. n. in a subclade that includes P. rhodei + all the highland species of the clade. Chromosomal morphology is conservative, supporting the inference of homologies among the karyotypes of the species of this genus. Phyllomedusa rustica is apparently restricted to its type-locality, and we discuss the potential impact on the strategies applied to the conservation of the natural grassland formations found within the Brazilian Atlantic Forest biome in southern Brazil. We suggest that conservation strategies should be modified to guarantee the preservation of this species.

Effect Of Aloe Vera Application On The Content And Molecular Arrangement Of Glycosaminoglycans During Calcaneal Tendon Healing.

Although several treatments for tendon lesions have been proposed, successful tendon repair remains a great challenge for orthopedics, especially considering the high incidence of re-rupture of injured tendons. Our aim was to evaluate the pharmacological potential of Aloe vera on the content and arrangement of glycosaminoglycans (GAGs) during tendon healing, which was based on the effectiveness of A. vera on collagen organization previously observed by our group. In rats, a partial calcaneal tendon transection was performed with subsequent topical A. vera application at the injury site. The tendons were treated with A. vera ointment for 7 days and excised on the 7(th) , 14(th) , or 21(st) day post-surgery. Control rats received ointment without A. vera. A higher content of GAGs and a lower amount of dermatan sulfate were detected in the A. vera-treated group on the 14(th) day compared with the control. Also at 14 days post-surgery, a lower dichroic ratio in toluidine blue stained sections was observed in A. vera-treated tendons compared with the control. No differences were observed in the chondroitin-6-sulfate and TGF-β1 levels between the groups, and higher amount of non-collagenous proteins was detected in the A. vera-treated group on the 21(st) day, compared with the control group. No differences were observed in the number of fibroblasts, inflammatory cells and blood vessels between the groups. The application of A. vera during tendon healing modified the arrangement of GAGs and increased the content of GAGs and non-collagenous proteins.

Genetic Breeding And Diversity Of The Genus Passiflora: Progress And Perspectives In Molecular And Genetic Studies.

Despite the ecological and economic importance of passion fruit (Passiflora spp.), molecular markers have only recently been utilized in genetic studies of this genus. In addition, both basic genetic researches related to population studies and pre-breeding programs of passion fruit remain scarce for most Passiflora species. Considering the number of Passiflora species and the increasing use of these species as a resource for ornamental, medicinal, and food purposes, the aims of this review are the following: (i) to present the current condition of the passion fruit crop; (ii) to quantify the applications and effects of using molecular markers in studies of Passiflora; (iii) to present the contributions of genetic engineering for passion fruit culture; and (iv) to discuss the progress and perspectives of this research. Thus, the present review aims to summarize and discuss the relationship between historical and current progress on the culture, breeding, and molecular genetics of passion fruit.

Molecular Variations In Aromatic Cosolutes: Critical Role In The Rheology Of Cationic Wormlike Micelles.

Wormlike micelles formed by the addition to cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) of a range of aromatic cosolutes with small molecular variations in their structure were systematically studied. Phenol and derivatives of benzoate and cinnamate were used, and the resulting mixtures were studied by oscillatory, steady-shear rheology, and the microstructure was probed by small-angle neutron scattering. The lengthening of the micelles and their entanglement result in remarkable viscoelastic properties, making rheology a useful tool to assess the effect of structural variations of the cosolutes on wormlike micelle formation. For a fixed concentration of CTAB and cosolute (200 mmol L(-1)), the relaxation time decreases in the following order: phenol > cinnamate> o-hydroxycinnamate > salicylate > o-methoxycinnamate > benzoate > o-methoxybenzoate. The variations in viscoelastic response are rationalized by using Mulliken population analysis to map out the electronic density of the cosolutes and quantify the barrier to rotation of specific groups on the aromatics. We find that the ability of the group attached to the aromatic ring to rotate is crucial in determining the packing of the cosolute at the micellar interface and thus critically impacts the micellar growth and, in turn, the rheological response. These results enable us for the first time to propose design rules for the self-assembly of the surfactants and cosolutes resulting in the formation of wormlike micelles with the cationic surfactant CTAB.