Instytut Informatyki ul. Banacha 2 02 097 Warsaw P O L A N D
U N I W E R S Y T E T W A R S Z A W S K I
dr hah. Anna Gaiubin, prof U W Phone: +(48 22) 5544 5GG Fax: I (48 22) 5544 400 e-mail: aniag@mimuw.edu.pl
Warszawa, G.09.2013
Recenzja rozprawy doktorskiej
Т у tul rozpraw y: Selection of mi R N A isoform m arkers differentiating be tween follicular thyroid cancer and follicular thyroid a d e n o m a from high- th ro u gh p u t seq uencing d a ta
A u t o r rozpraw y: m gr inz. T o m asz S to k o w y
Rozprawa zajmuje siq bardzo waznym w diagnostyce chorob tarczycy rozroznieniein po- mi?dzy lagodnymi guzkami p?cherzykowatymi (gruczolaki, any. fo llicu la r adenoma - F A ), a rakiem p?cherzykowym tarczycy (any. fo llicu lar thyroid cancer - F T C ). Problem ten zostal uznany za kluczowy przez Europejskie Stowarzyszenie Cliorob Tarczycy. gdyz szacuje si?, ze bl?dne diagnozv sq odpowiedzialne za znaczny procent niepotrzebnych ingerencji chirurgicznych. Badania przeprowadzone przez Autora rozprawy sugaruja, ze adekwatnymi markerami dyskryminujqeymi mogq bye izoformy mikro R N A (n iiR N A ). Izofoniiy mi R N A sq badane dzieki technologii szybkiego sekwencjonowania (H T S ). Glow- nym rezultatem badawczym jest kompleksowa analiza danych molekularnych: poczynajqc od analizy sekwencji uzyskanych dziqki H T S, poprzez selekej? dyskryminujqcych сесії do finalnej klasyfikacji pacjentow. Dodatkowo zostaly przeprowadzone badania danych mi- kromacierzowych pokazujqeych ekspresj? n iiR N A w rozroznianych tkankach. Autorowi udalo si? wyselekcjonowac: zbior 12 czqsteczek m iRN A , ktore wydajq si? obiecujqee jako potencjalne inarkery w diagnostyce badanych schorzen. Najbardziej istotne statystycznie m iRN A wykazujq dodatkowo mniejszq ekspresj? w tkankach rakowych.
W yniki przedstawione w rozprawie bvly prezentowane w postaci plakatow oraz wystq- pien ustnycli na bardzo dobryeh konferencjach. Dodatkowo Autor wymienia cztery ma- nuskrypty dotyczq.ce problematyki rozprawy, ktore zostaly zgloszone do publikacji.
Rozprawa napisana w j?zyku angielskim poprawnie і zwi?zle. Га zwi?zlosc w moim mniemaniu nieznacznie negatywnie wplywa na jakosc rozprawy. la uwaga nie unmiej- sza dokonan Aurora, ktorego udzial w і uteri lyscy pi і narnv 111 1n iy d z y і i .u o d o w y m projekcie
B iu ro D z ie k an a
umozliwil uzyskanie bardzo ciekawych wynikow. Pragn^ tutaj podkreslic zarowno inter- dyscyplinarnosc rozprawy, ktorej tematyka i^czy zagadnienia medyczne z nietrywialmj. analiztj. bioinformatyeznq, oraz statystycznc jak і potencjalne zastosowania diagnostyczne osi^gni^tych wynikow.
Rozdzial pierwszy rozprawy stanowi wprowadzenie do omawianyeli zagadnien: przed- stawia cechy charakterystyczne badanych schorzen tarczycy oraz prezentuje stosowane w rozprawie inetody analizy danych molekularnych. Nasttjpnie zostaje sfomudowany glowny eel rozprawy jakim jest znalezienie markerow m iRN A dyskryminujccych tkanki rakowe od lagodnyeh zrnian p^cherzykowych gruczolaka.
Kolejny rozdzial opisuje badany w rozprawie material (probki uzyskane technologic H TS і mikromacierzowc) oraz zastosowane metody walidacji. Trzeba tu podkreslic, ze dzi^ki wspolpracy z kilkoma krajowym i і zagranicznymi osrodkami naukowyrni Autor dyspono- wal dose licznym zbiorem danych (со jest trudne do uzyskania zwlaszcza w przypadku dose rzadkich przypadkow wyst^powania F T C ).
Rozdzial czwarty przedstawia metody stosowane przez Autora rozprawy do analizy da nych: zarowno znane z literatury przedmiotu jak tez oryginalne wlasne metody. Zapre- zentowane jest tez podejscie do porownania danych mikromacierzowych і H T S oraz baza tniRI3a.se, z ktorej pochodza sekwencje referencyjne. Omowiono uzywane metody klasyfi- kacji pod nadzorem і bez nadzoru oraz stosowane metody selekcji eech dyskryminujccych. Rozdzial zawiera tez spis uzywanych znanyeh z literatury algorytmow analizujacyeh (lane H TS oraz krotki opis narzedzi stworzonych przez Autora na potrzeby tej analizy.
W rozdziale ріцХуш przedstawiono uzyskane rezultaty: analizy danych po kontroli jako- sci, uzyskane sekwencje m iRN A oraz icli potencjal dyskrym inacyjny; wyselekcjonowane statystycznie istotne cechy oraz wyniki klasteryzacji і klasyfikacji. Okazalo siq, ze wszyst- kie uzyskane sekwencje m iRN A byly juz znane w literaturze, a wiele z nich wskazywano jako potencjalne markery dyskryminujece zlosliwe і lagodne zmiany nowotworowe tar czycy (Tabela G). Sposrod nich wybrano 7 najbardziej specyficznych (Tabela 7). Co wazniejsze duzo lepszc dyskryminacjc uzyskano na podstawie danych H T S uwzgl^dnia- jccych specyficzne izoformy m iRN A . Niezaleznie wykonano klasteryzacji probek F 1 С і FA rta podstawie globalnego profilu ekspresji za pomocc analizy skladowych glownyeh (P C A ) oraz grupowanie hierarehiezne za pomocc algorytmu VVarda. Niestety metody te nie pozwolily na wyraznc separacji grup probek. Podobiie wyniki uzyskano dla me tody skalowania wielowymiarowego (M D S) gdzie za odleglosc przyj^to bliskose probek policzonc metodq, losowych lasow (R F ). Niesatysfakcjonujcce rezultaty analizy bez nad zoru sugerowaly, ze w problemie klasyfikacji probek niezbidne jest znalezienie istotnych biomarkerow. Zbior biomarkerow zaproponowany na podstawie T-testu oraz drzew
fikujejcych po'/.wolil па duzo lepszcj dyskryiniiiacj^ (jakosc klasyfikatora zostala occniona w weryfikacji krzyzowej typu LO O C V ).
Ostatni rozdzial podkresla znaczenie technologii H TS w diagnostyce medyeznej oraz przedstawia geny, ktore mogq bye regulowane przez wyselekcjonowane w pracy iniRN A .
Rozprawa zrobita na mnie dobre wrazenie dowodzqc opanowania przez Autora warsztatu badawczego w stopniu czyniq-cym zado.se wymaganiorii stawianym rozprawoni
doktor-zbadane przez Autora. О szerokiej wiedzy swiadezy przeprowadzona analiza lit.erat.ury przedmiotu. Znaezna cz^se wynikow zawartych w rozprawie stanowi oryginalny dorobek Autora.
Drobne uwagi, jakie uaaun^ly mi si(^ w trakcie czytania pracy dotycztj starannosci, czy- telnosei і zbytniej lakonieznosci w prezentowaniu stosowanych metod:
• W rozdziale prezentuj^cym metody badawcze, algorytmy і narz^dzia b^d^ee ory- ginalnym wkladem Autora powinny zostac wyeksponowane і zaprezentowane od- dzielnie od znanyeh z literatury metod.
• Podpisy pod wi^kszoscitj rysunkow powinny bye bardziej specyficzne і czytelne.
• Rozdzielczosc rysunkow 36 і 37 nie pozwala odczytac formul umieszezonych przy osiaeh Y.
Wymienione powyzej uwagi nie wplywaja на oceii^ nierytorycznych wynikow zapiezen- towanych w rozprawie, ktore klasyfikuj^ wysoko. Podsumowuj^c stwierdzam, ze recen- zowana przeze mnie praca speinia w'yinagania stawiane rozprawoni doktorskiiu przez obowicj.zujcj.ee przepisy і wnosz^ do R a d y W y d z ia h i A u to m a ty k i, E le k tro n ik i і In- fo rm a ty k i P o lite c h n ik i Slq sk iej о dopuszczenie m gr inz. Tom asza Stokow ego do d alszych e ta p o w p rzew od u dokto rskieg o .
