Study of breast and colorectal cancers in females through biooptimatics

Abstract

Cancer constitutes a significant public health issue, being the second leading cause of death worldwide among non-communicable diseases. Breast Cancer (BC) and Colorectal Cancer (CRC) are two of the most common cancers affecting women globally. Several organizations have taken on the task of studying women's health, especially in the field of oncology. The purpose of this research is to explore the genetic similarities between BC and CRC and determine the potential identification of biomarkers through the simultaneous analysis of both types of cancer. A meta-analysis approach is proposed, involving the selection of microarray datasets for both cancers. Ten datasets from the Gene Expression Omnibus (GEO) will be analyzed using mathematical optimization tools, particularly Multiple Criteria Optimization (MCO) and Minimum Spanning Tree (MST). This will help identify promising biomarker genes for both types of cancer. The resulting genes will be further investigated in the literature and existing databases to determine their roles in cancer signaling pathways. The results are encouraging, with 16 out of 18 identified genes reported in the literature as associated with BC and CRC. This suggests the possibility of identifying differentially expressed genes as potential biomarkers for various cancers, including BC and CRC in women. These findings could contribute to a better systemic understanding of cancer that primarily affects women.

Resumen (Versión en español)

El cáncer constituye un importante problema de salud pública, siendo la segunda causa principal de muerte a nivel mundial entre las enfermedades no transmisibles. El Cáncer de Seno (CS) y el Cáncer Colorrectal (CCR) son dos de los cánceres más comunes que afectan a las mujeres globalmente. Varias organizaciones han asumido la tarea de estudiar la salud femenina, especialmente en el campo de la oncología. El propósito de esta investigación es explorar las similitudes genéticas entre el CS y el CCR, y determinar la posible identificación de biomarcadores mediante el análisis simultáneo de ambos tipos de cáncer. Se propone un enfoque de metaanálisis, que implica la selección de conjuntos de datos de microarreglos para ambos cánceres. Se analizarán diez conjuntos de datos de Gene Expression Omnibus (GEO) utilizando herramientas de optimización matemática, en particular, la Optimización de Múltiples Criterios (MCO) y el Árbol de Expansión Mínima (MST). Esto permitirá identificar genes biomarcadores prometedores para ambos tipos de cáncer. Los genes resultantes se investigarán más a fondo en la literatura y en bases de datos existentes para determinar sus roles en las vías de señalización del cáncer. Los resultados son alentadores, con 16 de los 18 genes identificados reportados en la literatura como asociados con el CS y el CCR. Esto sugiere la posibilidad de identificar genes diferencialmente expresados como biomarcadores potenciales para diversos cánceres, incluyendo el CS y el CCR en mujeres. Estos hallazgos podrían contribuir a una mejor comprensión sistémica del cáncer que afecta principalmente a las mujeres.