Číslo projektu: 21-13188S

Název projektu: Metabolomika a proteostáza v nádorových kmenových buňkách

Abstrakt: Je známo, že nádorové buňky jsou v rámci nádoru fenotypově heterogenní a obsahují buněčné subpopulace s vlastnostmi podobnými kmenovým buňkám, které jsou odpovědné za řízení metastazování a opětovný růst nádoru po terapii. Ačkoli bylo k identifikaci nádorových kmenových buněk (CSC) navrženo množství markerů buněčného povrchu, nejsou tyto markery univerzální a často nejsou přímo spojeny s kmenovými buňkami. Na základě předběžných údajů navrhujeme heterogenitu chaperonové aktivity (proteostázu) a produkci energie (příjem glukózy a mitochondriální aktivitu) jako obecné markery CSC napříč různými typy nádorů. Tato hypotéza bude testována analýzou rychlosti produkce/degradace proteinů, příjmu glukózy a mitochondriální aktivity v nádorových buňkách in vitro. Budeme také testovat schopnost inhibitorů těchto procesů selektivně eliminovat CSC. Získané poznatky přispějí k pochopení a identifikaci CSC, které se tak mohou stát terapeutickým cílem s využitím léků, které jsou již k dispozici v klinické praxi.

Cíle projektu: Cílem tohoto projektu je studium vztahu nádorových kmenových buněk k: 1) heterogenitě metabolismu, mitochondriální aktivitě a příjmu glukózy; 2) heterogenitě proteinové syntézy a chaperonové a proteazomové aktivitě; 3) selektivním účinkům léků zaměřujících se na tyto dráhy.

Řešitel: Philip John Coates, Ph.D.

Další řešitelé: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc., MUDr. Petr Müller, Ph.D., Mgr. Zuzana Pokorná, Mgr. Lucie Bortlíková, Mgr. Marta Nekulová, Ph.D., Mgr. Radovan Krejčíř, Mgr. Lukáš Uhrík, Mgr. Jan Vysloužil, Mgr. Michaela Galoczová

Číslo projektu: 21-13188S

Název projektu: Metabolomika a proteostáza v nádorových kmenových buňkách

Abstrakt: Je známo, že nádorové buňky jsou v rámci nádoru fenotypově heterogenní a obsahují buněčné subpopulace s vlastnostmi podobnými kmenovým buňkám, které jsou odpovědné za řízení metastazování a opětovný růst nádoru po terapii. Ačkoli bylo k identifikaci nádorových kmenových buněk (CSC) navrženo množství markerů buněčného povrchu, nejsou tyto markery univerzální a často nejsou přímo spojeny s kmenovými buňkami. Na základě předběžných údajů navrhujeme heterogenitu chaperonové aktivity (proteostázu) a produkci energie (příjem glukózy a mitochondriální aktivitu) jako obecné markery CSC napříč různými typy nádorů. Tato hypotéza bude testována analýzou rychlosti produkce/degradace proteinů, příjmu glukózy a mitochondriální aktivity v nádorových buňkách in vitro. Budeme také testovat schopnost inhibitorů těchto procesů selektivně eliminovat CSC. Získané poznatky přispějí k pochopení a identifikaci CSC, které se tak mohou stát terapeutickým cílem s využitím léků, které jsou již k dispozici v klinické praxi.

Cíle projektu: Cílem tohoto projektu je studium vztahu nádorových kmenových buněk k: 1) heterogenitě metabolismu, mitochondriální aktivitě a příjmu glukózy; 2) heterogenitě proteinové syntézy a chaperonové a proteazomové aktivitě; 3) selektivním účinkům léků zaměřujících se na tyto dráhy.

Řešitel: Philip John Coates, Ph.D.

Další řešitelé: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc., MUDr. Petr Müller, Ph.D., Mgr. Zuzana Pokorná, Mgr. Lucie Bortlíková, Mgr. Marta Nekulová, Ph.D., Mgr. Radovan Krejčíř, Mgr. Lukáš Uhrík, Mgr. Jan Vysloužil, Mgr. Michaela Galoczová

Číslo projektu: 21-13188S

Název projektu: Metabolomika a proteostáza v nádorových kmenových buňkách

Abstrakt: Je známo, že nádorové buňky jsou v rámci nádoru fenotypově heterogenní a obsahují buněčné subpopulace s vlastnostmi podobnými kmenovým buňkám, které jsou odpovědné za řízení metastazování a opětovný růst nádoru po terapii. Ačkoli bylo k identifikaci nádorových kmenových buněk (CSC) navrženo množství markerů buněčného povrchu, nejsou tyto markery univerzální a často nejsou přímo spojeny s kmenovými buňkami. Na základě předběžných údajů navrhujeme heterogenitu chaperonové aktivity (proteostázu) a produkci energie (příjem glukózy a mitochondriální aktivitu) jako obecné markery CSC napříč různými typy nádorů. Tato hypotéza bude testována analýzou rychlosti produkce/degradace proteinů, příjmu glukózy a mitochondriální aktivity v nádorových buňkách in vitro. Budeme také testovat schopnost inhibitorů těchto procesů selektivně eliminovat CSC. Získané poznatky přispějí k pochopení a identifikaci CSC, které se tak mohou stát terapeutickým cílem s využitím léků, které jsou již k dispozici v klinické praxi.

Cíle projektu: Cílem tohoto projektu je studium vztahu nádorových kmenových buněk k: 1) heterogenitě metabolismu, mitochondriální aktivitě a příjmu glukózy; 2) heterogenitě proteinové syntézy a chaperonové a proteazomové aktivitě; 3) selektivním účinkům léků zaměřujících se na tyto dráhy.

Řešitel: Philip John Coates, Ph.D.

Další řešitelé: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc., MUDr. Petr Müller, Ph.D., Mgr. Zuzana Pokorná, Mgr. Lucie Bortlíková, Mgr. Marta Nekulová, Ph.D., Mgr. Radovan Krejčíř, Mgr. Lukáš Uhrík, Mgr. Jan Vysloužil, Mgr. Michaela Galoczová

Číslo projektu: 19-18177Y

Název projektu: Mechanismus nemutační inaktivace proteinu p53 v lidské onkogenezi a jeho využití v protinádorové terapii

Abstrakt: Přestože v 50 % případů rakoviny je zachovaná wild type forma proteinu p53, je jeho funkce často omezená. Navzdory mnoha dostupným informacím o p53, mechanismy vedoucí k této inaktivaci nejsou známé. K identifikaci klíčových faktorů podílejících se na p53 inaktivaci bude využit screening pomocí CRISPR-Cas9 knock-outových a aktivačních knihoven. U nejzajímavějších genů bude popsán mechanismus inaktivace p53. Nefunkční p53 je charakteristická omezenou schopností regulovat své cílové geny, proto bude dále prozkoumaná role specifické a nespecifické vazby a vliv nespecifické vazby na regulaci funkce p53 pomoci metody CHIP-seq. Dále budou studovány hlavní regulátory p53, proteiny HDM2 a HDMX. Pomocí metody HDX prozkoumáme alosterické změny proteinů vedoucí k přepnutí funkce z negativních na pozitivní regulátory p53. Výsledkem této práce bude objasnění mechanismů inaktivace p53. Výsledky mohou přispět k vývoji nových léčiv, které neaktivují přímo p53, ale ovlivňují další procesy modifikující aktivitu p53.

Cíle projektu: Identifikovat klíčové geny, které se podílí na inaktivaci p53 s využitím CRISPR-Cas9 knihoven. Popsat rozdíl v specifické a nespecifické vazbě p53 k DNA pomoci CHIP-seq. Pomocí HDX popsat strukturní změny proteinů HDM2 a HDMX, které vedou k proměně funkce z negativních na pozitivní regulátory p53.

Řešitel: Mgr. Lucia Hároníková, Ph.D.

Další řešitelé: Mgr. Michal Pastorek, Ph.D., Mgr. Jakub Faktor, Mgr. Adam Krejčí, Ph.D.

Číslo projektu: 22-02940S

Název projektu: Mechanismy udržování proteinové homeostázy v nádorech

Abstrakt: Aktivace stresové odpovědi je klíčovou vlastností nádorových buněk, který umožňuje zvýšenou proteosyntézu, kompenzuje genomovou nestabilitu a chrání před stresem vyvolaným terapií. HSF1 (Heat Shock Factor 1) je hlavním transkripčním faktorem odpovědi na stres, jehož aktivita je u nádorů výrazně zvýšena. Proteotoxický stres aktivuje HSF1 konformačními změnami, které vedou k sestavení HSF1 do trimerů, které se vážou na DNA a řídí genovou expresi při odpovědi na stres. Ačkoli je funkce HSF1 jako transkripčního faktoru známa, mechanismy vedoucí k aktivaci HSF1 a zvýšené stresové odpovědi v nádorech zůstávají nejasné. Další nevyřešenou otázkou při odpovědi na stres je úloha stresové signalizace. Zůstává nejasné, zda jsou posttranslační modifikace spojené s aktivací HSF1 vyvolávány jeho konformačními změnami, specifickou lokalizací buněk nebo aktivací dalších stresových senzorů nebo signálních drah. Nakonec se projekt zaměřuje na transkripci regulovanou HSF1 a odhalení faktorů, které určují specifický profil genové exprese při reakci na různé stresové podmínky a onkogenní signalizaci.

Cíle projektu: Cílem projektu je: 1) analyzovat strukturu HSF1 a molekulární mechanismy odpovědné za jeho aktivaci 2) určit úlohu stresové signalizace analýzou posttranslačních modifikací HSF1 3) analyzovat vliv HSF1 a stresové signalizace na genovou expresi.

Řešitel: MUDr. Petr Müller, Ph.D.

Další řešitelé: MUDr. Petr Müller, Ph.D., RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc., Mgr. Iva Benešová, Ph.D., Mgr. Miroslav Bardelčík, Mgr. Oliver Šimončík

Číslo projektu: NU22-10-00479

Název projektu: Optimalizace frakcionačních režimů radioterapie patních ostruh: Monocentrická prospektivní randomizovaná open-label studie

Abstrakt: Kolem 26 000 pacientů s nenádorovým onemocněním je v České republice léčeno ročně pomocí radioterapie. Většina z nich absolvuje ozáření patní ostruhy, jejíž prevalence se v běžné populaci pohybuje od 8 do 10 %. Patní ostruha představuje důležitý socioekonomický i zdravotní problém. Radioterapie pomocí rentgenového záření patří mezi standardní konzervativní léčebné metody s prokázaným protizánětlivým účinkem. S narůstající incidencí nádorových onemocnění lze nicméně předpokládat, že dostupnost radioterapie pro pacienty s patní ostruhou bude dále limitována, včetně omezení souvisejících s možnou pandemickou situací nebo jiným stavem nouze. Tato situace představuje nadcházející medicinský problém („unmet clinical need“), kde alternativní přístupy s výrazně zkrácenými frakcionacemi ozařování budou nutností, aby byla zajištěna dostupnost a účinnost radioterapie není patní ostruhy ale také dalších nenádorových onemocnění. Cílem této monoinstitucionální prospektivní randomizované otevřené klinické studie je vyhodnotit nízkodávkovou jednorázovou radioterapii při léčbě syndromu patní ostruhy. Cílem projektu je realizovat randomizovanou studii, která porovnává frakcionované ozařování patních ostruh s jednofázovou radioterapií (non-inferiorita). Pacienti budou randomizováni do 6 skupin podle celkové dávky, celkem bude zařazeno 966 pacientů. Primárním cílem je porovnat sumární Calcaneodynia skóre (hodnotící krom bolesti také, mimo jiné, funkční schopnosti nemocného) po 3 měsících po radioterapii mezi frakcionovanou a jednorázovou radioterapií.

Cíle projektu: Cílem je realizace monocentrické prospektivní randomizované open-label studie, jejímž výstupem bude objektivizace efektu různých frakcionačních schémat ortovoltážní antiflogistické radioterapie patních ostruh. Primárním cílem je průkaz non-inferiority jednodenního ozařování v časovém horizontu 3 měsíců po provedení radioterapie. Sekundárním cílem je analýza techniky a taktiky radioterapie patních ostruh na jednotlivých pracovištích provádějících v České republice tento typ léčby (dotazníkové šetření), rezultující v publikaci přehledového článku v českém jazyce směřující k podpoře standardizace této léčby v rámci České republiky.

Řešitel: prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc.

Další řešitelé: MUDr. Marek Slávik, Ph.D., doc. MUDr. Tomáš Kazda, Ph.D, MUDr. Petr Burkoň, Ph.D.

Číslo projektu: NU22-10-00479

Název projektu: Optimalizace frakcionačních režimů radioterapie patních ostruh: Monocentrická prospektivní randomizovaná open-label studie

Abstrakt: Kolem 26 000 pacientů s nenádorovým onemocněním je v České republice léčeno ročně pomocí radioterapie. Většina z nich absolvuje ozáření patní ostruhy, jejíž prevalence se v běžné populaci pohybuje od 8 do 10 %. Patní ostruha představuje důležitý socioekonomický i zdravotní problém. Radioterapie pomocí rentgenového záření patří mezi standardní konzervativní léčebné metody s prokázaným protizánětlivým účinkem. S narůstající incidencí nádorových onemocnění lze nicméně předpokládat, že dostupnost radioterapie pro pacienty s patní ostruhou bude dále limitována, včetně omezení souvisejících s možnou pandemickou situací nebo jiným stavem nouze. Tato situace představuje nadcházející medicinský problém („unmet clinical need“), kde alternativní přístupy s výrazně zkrácenými frakcionacemi ozařování budou nutností, aby byla zajištěna dostupnost a účinnost radioterapie není patní ostruhy ale také dalších nenádorových onemocnění. Cílem této monoinstitucionální prospektivní randomizované otevřené klinické studie je vyhodnotit nízkodávkovou jednorázovou radioterapii při léčbě syndromu patní ostruhy. Cílem projektu je realizovat randomizovanou studii, která porovnává frakcionované ozařování patních ostruh s jednofázovou radioterapií (non-inferiorita). Pacienti budou randomizováni do 6 skupin podle celkové dávky, celkem bude zařazeno 966 pacientů. Primárním cílem je porovnat sumární Calcaneodynia skóre (hodnotící krom bolesti také, mimo jiné, funkční schopnosti nemocného) po 3 měsících po radioterapii mezi frakcionovanou a jednorázovou radioterapií.

Cíle projektu: Cílem je realizace monocentrické prospektivní randomizované open-label studie, jejímž výstupem bude objektivizace efektu různých frakcionačních schémat ortovoltážní antiflogistické radioterapie patních ostruh. Primárním cílem je průkaz non-inferiority jednodenního ozařování v časovém horizontu 3 měsíců po provedení radioterapie. Sekundárním cílem je analýza techniky a taktiky radioterapie patních ostruh na jednotlivých pracovištích provádějících v České republice tento typ léčby (dotazníkové šetření), rezultující v publikaci přehledového článku v českém jazyce směřující k podpoře standardizace této léčby v rámci České republiky.

Řešitel: prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc.

Další řešitelé: MUDr. Marek Slávik, Ph.D., doc. MUDr. Tomáš Kazda, Ph.D, MUDr. Petr Burkoň, Ph.D.

Číslo projektu: NU22-10-00479

Název projektu: Optimalizace frakcionačních režimů radioterapie patních ostruh: Monocentrická prospektivní randomizovaná open-label studie

Abstrakt: Kolem 26 000 pacientů s nenádorovým onemocněním je v České republice léčeno ročně pomocí radioterapie. Většina z nich absolvuje ozáření patní ostruhy, jejíž prevalence se v běžné populaci pohybuje od 8 do 10 %. Patní ostruha představuje důležitý socioekonomický i zdravotní problém. Radioterapie pomocí rentgenového záření patří mezi standardní konzervativní léčebné metody s prokázaným protizánětlivým účinkem. S narůstající incidencí nádorových onemocnění lze nicméně předpokládat, že dostupnost radioterapie pro pacienty s patní ostruhou bude dále limitována, včetně omezení souvisejících s možnou pandemickou situací nebo jiným stavem nouze. Tato situace představuje nadcházející medicinský problém („unmet clinical need“), kde alternativní přístupy s výrazně zkrácenými frakcionacemi ozařování budou nutností, aby byla zajištěna dostupnost a účinnost radioterapie není patní ostruhy ale také dalších nenádorových onemocnění. Cílem této monoinstitucionální prospektivní randomizované otevřené klinické studie je vyhodnotit nízkodávkovou jednorázovou radioterapii při léčbě syndromu patní ostruhy. Cílem projektu je realizovat randomizovanou studii, která porovnává frakcionované ozařování patních ostruh s jednofázovou radioterapií (non-inferiorita). Pacienti budou randomizováni do 6 skupin podle celkové dávky, celkem bude zařazeno 966 pacientů. Primárním cílem je porovnat sumární Calcaneodynia skóre (hodnotící krom bolesti také, mimo jiné, funkční schopnosti nemocného) po 3 měsících po radioterapii mezi frakcionovanou a jednorázovou radioterapií.

Cíle projektu: Cílem je realizace monocentrické prospektivní randomizované open-label studie, jejímž výstupem bude objektivizace efektu různých frakcionačních schémat ortovoltážní antiflogistické radioterapie patních ostruh. Primárním cílem je průkaz non-inferiority jednodenního ozařování v časovém horizontu 3 měsíců po provedení radioterapie. Sekundárním cílem je analýza techniky a taktiky radioterapie patních ostruh na jednotlivých pracovištích provádějících v České republice tento typ léčby (dotazníkové šetření), rezultující v publikaci přehledového článku v českém jazyce směřující k podpoře standardizace této léčby v rámci České republiky.

Řešitel: prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc.

Další řešitelé: MUDr. Marek Slávik, Ph.D., doc. MUDr. Tomáš Kazda, Ph.D, MUDr. Petr Burkoň, Ph.D.

Číslo projektu: NU22-09-00539

Název projektu: ProstaPilot. Screening karcinomu prostaty pomocí magnetické rezonance se zkráceným protokolem

Abstrakt: Karcinom prostaty patří k nejčastějším onkologickým onemocněním u mužů, incidencí a mortalitou srovnatelný s karcinomem prsu u žen. Ne všechny nádory mají potenciál způsobit zdravotní újmu, tyto klinicky nesignifikantní nádory tvoří výrazný a s věkem rostoucí podíl. Detekce nesignifikantních nádorů zatěžuje zdravotnický systém i pacienta péčí bez pozitivního vlivu na jeho zdraví. V současné praxi prováděné preventivní vyšetření prostatického specifického antigenu (PSA) v séru neumožňuje odlišit benigní hyperplazii a nesignifikantní karcinom od klinicky významného nádoru, nehodí se tak pro účely celoplošného screeningu. Magnetická rezonance je dle platných doporučení indikována pouze u pacientů se zvýšeným rizikem karcinomu za účelem jeho detekce nebo stagingu po proběhlé biopsii, pro screening se neužívá. Dle recentních studií byl v běžné populaci pomocí magnetické rezonance zachycen zvýšený podíl signifikantních karcinomů oproti screeningu na základě PSA, zároveň bylo zachyceno méně klinicky nevýznamných nádorů. Ve screeningu je užíván zkrácený protokol vyšetření bez kontrastní látky (biparametrická magnetická rezonance) s nižšími náklady na jedno vyšetření, umožňující zároveň zvýšit počet vyšetřených pacientů i komfort pacienta. Hlavním úkolem projektu je posoudit přínos zobrazovací metody ve screeningu klinicky významného karcinomu prostaty a ověřit publikované výsledky v české populaci, nově také rozšířit model screeningu o provedení druhého kola vyšetření a další laboratorní markery. Druhotným cílem je navrhnout následnou studii s větším počtem účastníků umožňující statistické vyhodnocení, obdobně jako u úspěšně realizovaného screeningu karcinomu prsu.

Cíle projektu: Primárním cílem projektu je vyhodnotit význam zobrazovacího vyšetření při screeningu klinicky významného karcinomu prostaty u asymptomatických mužů ve srovnání s běžně prováděným PSA skríningem. Mezi ukazatele směřující k primárnímu cíli patří podíl pozitivních nálezů na MR (PI-RADS 4+) v celkové populaci mužů ve věku 50-69 let, rozložení výsledků PI-RADS skóre ve vyšetřované populaci, podíl významných a nevýznamných karcinomů v jednotlivých kategoriích skóre PI-RADS u pacientů indikovaných k biopsii. Úkolem bude rovněž porovnat kombinace testovaných biomarkerů pro detekci významného a nevýznamného karcinomu a odhadnout relativní senzitivitu a specificitu magnetické rezonance (MR) oproti laboratorním markerům. Po druhém kole screeningu bude vyhodnocena změna v nálezech. Sekundárním cílem je posouzení proveditelnosti rozsáhlejší studie screeningu významného karcinomu prostaty pomocí zobrazovací metody. Mezi ukazatele směřující k sekundárnímu cíli patří míra shody mezi radiology provádějícími skórování výsledků MR a prevalence komplikací po biopsii. Z pohledu součinnosti účastníků studie bude sledován jejich počet v jednotlivých krocích studie, úspěšnost různých metod zvaní ve druhém kole screeningu, počet a důvody účastníků, kteří nedokončili plánované testy, následná vyšetření nebo odvolali informovaný souhlas. Sledovány budou i individuálních náklady na zařazení a screeningové vyšetření

Řešitel: doc. MUDr. Michal Staník, Ph.D.

Další řešitelé: MUDr. Michal Standara, MUDr. Jan Křístek, Ph.D., MUDr. Miloš Pacal, MUDr. David Miklánek, Bc. Michaela Přikrylová, doc. MUDr. Alexandr Poprach, Ph.D., MUDr. Iva Babánková

Číslo projektu: NU21-03-00539

Název projektu: Vliv stresu endoplazmatického retikula na imunitní stav nádorů a účinnost imunoterapie při léčbě ovariálního a renálního karcinomu

Abstrakt: 1. Sledovat vliv kontrolované řízené pohybové aktivity u onkologických pacientů po adjuvantní chemoterapii na dysbalanci autonomního nervového systému (variabilita srdeční frekvence), imunitního systému (TNF - alfa, IL6, IL-1, IL-2, IL-4, IL-17, IGF - 1, CRP), úroveň kardiorespirační zdatnosti (VO2 peak, 6 minutový walking test), kvalitu spánku (PSQI), kvalitu života (EORTC QLQ C30), únavu (MFI-20) a složení těla (BMI,% PBF-procento tělesného tuku, ALM-aktivní tělesná hmota). 2. Vytvořit standardy pro zařazení řízené pohybové aktivity jako součást následné péče po adjuvantní chemoterapii. 3. Vyvinout biometrický software (SW) pro zvýšení motivace k vykonávání denních pohybových aktivit onkologických pacientů, který bude založen na zhodnocení jak subjektivního vnímání únavy (kvalita spánku, úzkost-HADS), tak i objektivních ukazatelů únavy (sledování habituální pohybové aktivity a aktivity autonomního nervového systému). 4. Sledovat motivaci k vykonávání pravidelných pohybových aktivit při překonávání subjektivního vnímání únavy.

Cíle projektu: 1) Stanovit vzájemnou korelaci mezi expresí markerů stresu ER a imunitním profilem nádoru (počet a typ imunitních buněk, epidemiologickými, klinickými, histologickými a molekulárními charakteristikami nádorů pacientů s OC nebo RCC. 2) Určit rozdíly mezi expresí markerů stresu ER mezi skupinou OC (179 pacientek, z toho 29 léčených pomocí vakcín dendritických buněk) a RCC (157 pacientů, z toho 80 léčených pomocí blokátorů kontrolních bodů imunitní buněčné signalizace PD-1/PD-L1 a/nebo anti-CTLA-4 terapie) pacientů, kteří byli/nebyli léčeni pomocí vhodné imunoterapie a korelovat je s dalšími klinickými parametry (odpověď na léčbu, časy do progrese, celkové přežití). 3) Ověřit získaná data z nádorových vzorků in vitro za pomoci dostupných OC a RCC buněčných linií a stanovit, zda může být pozorovaný efekt změněn pomocí inhibitorů/modulátorů stresu ER (např. TUDCA, Salubrinal). 4) Zjistit, zda by kombinace imunoterapie s inhibicí stresu ER pomocí inhibitoru TUDCA mohla vést k výraznějšímu potlačení růstu nádoru v in vivo myších syngeneických xenograftových modelech (OC a RCC).

Řešitel: prof. MUDr. Marek Svoboda, Ph.D.

Další řešitelé: Mgr. Lukáš Moráň, Mgr. Kateřina Vašíčková, Ph.D.

Abstrakt: Kolorektální karcinom patří celosvětově mezi nejčastější nádorová onemocnění, přičemž jeho incidence neustále narůstá. Jednou z hlavních příčin vzniku jsou bodové mutace v DNA u genů KRAS, BRAF, EGFR nebo TP53, proto jejich analýza patří mezi slibné prognostické i prediktivní nástroje v léčbě tohoto onemocnění. Současné metody analýzy těchto mutací jsou často komplikované nebo vyžadují drahé přístrojové vybavení a chemikálie. Elektrochemie by mohla být zajímavou alternativou pro svoji jednoduchost, nízkou cenu, rychlost a možnost miniaturizace a paralelní detekce v čipovém formátu pomocí biosenzorů. Navrhovaný projekt je zaměřen na vývoj nové technologie založené na elektrochemické detekci umožňující analýzu panelu bodových mutací DNA u kolorektálního karcinomu. Cílem je vyvinout biosenzor splňující kritéria jako je dostatečná sensitivita (dosažená např. výběrem vhodných amplifikačních technik, zejména izotermálních), selektivita (výběrem vhodných strukturních analogů DNA které efektivněji rozlišují bodové mutace) nebo reprodukovatelnost. Optimalizovaný biosenzor bude aplikován jednak na DNA pocházející z nádorové tkáně pacientů, a rovněž na cirkulující nádorovou DNA, která se běžně nachází v krvi těchto pacientů a představuje tak slibný molekulární biomarker v minimálně invazivní diagnostice ve formě tzv. tekutých biopsií.

Cíle projektu: Hlavním cílem projektu je vývoj jednoduché a rychlé biomedicínské technologie na principu elektrochemické detekce pro analýzu vybraných bodových mutací genů spojených s kolorektálním karcinomem (KRAS, BRAF, EGFR, TP53). V rámci projektu se zaměříme na: (a) design a otestování vhodných primerů a sond pro každou vybranou mutaci, (b) výběr a optimalizaci amplifikačních technik (PCR, izotermální amplifikace aj.), (c) výběr a optimalizaci elektrochemické strategie (typ hybridizační sondy, povrch elektrody a blokování povrchu, elektrochemické značení atd.), a to s využitím modelových DNA i buněčných linií, (d) aplikaci biosenzoru na DNA izolovanou z nádorů pacientů, (e) aplikaci biosenzoru na cirkulující nádorovou DNA nacházející se v krvi pacientů získanou v rámci minimálně invazivních tekutých biopsií, a (f) validaci biosenzoru pomocí jiných molekulárně-biologických technik. Výsledná technologie by měla být dostatečně selektivní (aby rozlišila jednotlivé bodové mutace), sensitivní, reprodukovatelná, a zároveň jednoduchá, rychlá a přístrojově nenáročná.

Řešitel: Mgr. Martin Bartošík, Ph.D.

Další řešitelé: doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D., Mgr. Jitka Holčáková, Ph.D., Mgr. Ludmila Moráňová Ph.D., Ravery Sebuyoya

Číslo projektu: NU21-09-00031

Název projektu: Vývoj nové efektivní strategie umožňující identifikaci žen se zvýšeným rizikem vzniku karcinomu endometria

Abstrakt: Přestože ve vyspělých zemích je rakovina endometria nejčastějších malignitou ženských pohlavních orgánů, screening tohoto onemocnění zcela chybí a současné diagnostické strategie jsou omezeny na symptomatické ženy. Hlavním důvodem je skutečnost, že personalizovaná precizní onkologie je stále limitována nedostatečnými znalostmi biologie prekanceróz ve srovnání s rozsáhlými studiemi zaměřenými na pokročilá onemocnění. Prekancerózy endometria jsou poměrně dobře charakterizovány morfologicky a na základě morfologických variací lze dokonce predikovat riziko nádorové progrese. Na druhé straně, specifické molekulární změny zodpovědné za rozvoj prekancerózy a invazivního karcinomu byly doposud identifikovány jen sporadicky a validace klinickými studiemi jsou zatím v nedohlednu. V navrhovaném projektu budeme v retrospektivní části identifikovat genetické a epigenetické změny spojené se vznikem adenokarcinomu endometria. Nejslibnější změny budou následně ověřovány v prospektivní části a statisticky vyhodnoceny. Na základě těchto údajů máme v úmyslu navrhnout jednoduchý test umožňující screening v rizikové skupině asymptomatických žen. Domníváme se, že efektivnější stanovení časných molekulárních změn během karcinogeneze endometria může významně přispět k preventivní identifikaci prekanceróz a karcinomů endometria v časném stádiu a tedy i účinnější léčbě.

Cíle projektu: Cílem projektu je definovat panel molekulárních změn, použitelných jako prediktorů prekancerózy a časného stádia karcinomu endometria. Budeme testovat několik molekulárně-genetických platforem zaměřených na DNA izolovanou z tkání archivovaných v parafinových blocích, výpachů dělohy a volnou nádorovou DNA (ctDNA) z tekutých biopsií. Projekt bude rozdělen do tří částí, které se částečně překrývají: 1) V retrospektivní části projektu budeme analyzovat přítomnost vybraných mutací, změny počtu somatických kopií, mikrosatelitovu nestabilitu a metylace DNA izolované z parafínových bloků obsahujících buď hyperplazii nebo atypickou hyperplazii nebo karcinom endometria v časném stadiu. Na základě dosažených výsledků a statistického vyhodnocení vybereme kombinovaný panel molekulárních změn tak, abychom s pomocí minimálního počtu biomarkerů byli schopni s maximální pravděpodobností predikovat přítomnost (pre)malignity. 2) V prospektivní části projektu se zaměříme na biomarkery identifikované jako nejslibnější v retrospektivní části, které budou detekovány u žen podstupujících hysteroskopii, konkrétně: i) ve výplachu dělohy s cílem získat genomovou DNA z přítomných buněk a ctDNA z nebuněčné frakce; ii) v tekutých biopsiích z periferní krve představujících další zdroj ctDNA. 3) Vývoj elektrochemického testu umožňujícího detekci DNA biomarkerů identifikovaných v retrospektivní části a validovaných v prospektivní části projektu. Budou testovány různé nové přístupy s cílem vyvinout jednoduchý a rychlý elektrochemický DNA biosenzor, za použití technik zahrnujících např. izotermální amplifikaci, strukturní analogy DNA nebo speciální elektrochemické značky.

Řešitel: doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D.

Další řešitelé: Mgr. Martin Bartošík, Ph.D., Mgr. Jitka Holčáková, Ph.D., Mgr. Andrea Martišová

Číslo projektu: NU21-09-00558

Název projektu: Vliv řízené pohybové aktivity na dysbalanci autonomního nervového systému, imunitního systému a sníženou zdravotní zdatnost u onkologických pacientů po adjuvantní chemoterapii

Abstrakt: Onkologický screening a moderní protinádorová terapie sice vedou k prodloužení přežití pacientů s maligním onemocněním, nicméně onkologická léčba je provázena celou řadou vedlejších nežádoucích účinků. Prevence a management pozdní toxicity chemoterapie hraje klíčovou roli v následné péči o přeživší onkologicky nemocné. Autonomní nervový systém (ANS) je hlavním homeostatickým regulačním systémem a může být ovlivněn protinádorovou léčbou. Předpokládáme, že chemoterapie má významný vliv na ANS a imunologické parametry a tyto mohou být zlepšeny fyzickou aktivitou. Naším cílem je tedy zhodnotit vliv pravidelné optimální fyzické aktivity na zlepšení dysbalance ANS a imunitního systému vyvolané protinádorovou chemoterapií. Při řešení tohoto problému budeme analyzovat aktivitu autonomního nervového systému a sledovat imunologické parametry pacientů s malignitou, léčených adjuvantní chemoterapií. V rámci hodnocení dopadu fyzické aktivity na následnou péči o pacienty s nádorovým onemocněním se zaměříme na nutriční stav a další parametry kvality života pacientů jako je spánek, únava, úzkost, deprese a motivace k pravidelné fyzické aktivitě. Komplexně bychom měli objasnit 1/zda pravidelná fyzická aktivita může zabránit či zvrátit chemoterapií indukovanou dysbalanci ANS a imunitního systému, 2/navrhnout standardy doporučené fyzické aktivity jako součást péče o onkologické pacienty po adjuvantní chemoterapii v rámci follow-up a 3/vyvinout biometrický software pro hodnocení denních pohybových aktivit pacientů na základě jak subjektivního vnímání, tak objektivních ukazatelů únavy (kontinuální analýza individuální fyzické aktivity, ANS) pro zvýšení motivace k fyzické aktivitě po ukončení adjuvantní chemoterapie. Navrhovaný projekt přispěje k lepší koordinaci následné péče o přeživší onkologické pacienty, k rychlejšímu návratu do pracovního a sociálního života a některé výsledky by mohly být okamžitě použity v klinické praxi.

Cíle projektu: 1. Sledovat vliv kontrolované řízené pohybové aktivity u onkologických pacientů po adjuvantní chemoterapii na dysbalanci autonomního nervového systému (variabilita srdeční frekvence), imunitního systému (TNF - alfa, IL-6, IL-1, IL-2, IL-4, IL-17, IGF - 1, CRP), úroveň kardiorespirační zdatnosti (VO2 peak, 6 minutový walking test), kvalitu spánku (PSQI), kvalitu života (EORTC QLQ C30), únavu (MFI-20) a složení těla (BMI,% PBF-procento tělesného tuku, ALM-aktivní tělesná hmota). 2. Vytvořit standardy pro zařazení řízené pohybové aktivity jako součást následné péče po adjuvantní chemoterapii. 3. Vyvinout biometrický software (SW) pro zvýšení motivace k vykonávání denních pohybových aktivit onkologických pacientů, který bude založen na zhodnocení jak subjektivního vnímání únavy (kvalita spánku, úzkost-HADS), tak i objektivních ukazatelů únavy (sledování habituální pohybové aktivity a aktivity autonomního nervového systému). 4. Sledovat motivaci k vykonávání pravidelných pohybových aktivit při překonávání subjektivního vnímání únavy.

Řešitel: doc. MUDr. Igor Kiss, Ph.D.

Další řešitelé: MUDr. Jiří Tomášek, Ph.D., MUDr. Markéta Palácová, Ing. Iva Hrnčiříková Ph.D., MUDr. Lenka Gescheidtová, Ph.D., Adéla Kubíčková, Iva Burešová

Číslo projektu: NU20-03-00148

Název projektu: Diagnostika a management pacientů s glioblastomem s časnou progresí před zahájením adjuvantní onkologické léčby

Abstrakt: Glioblastom je nejčastějším a nejagresivnějším primárním nádorem mozku. Je charakterizován nepříznivou prognózou s téměř nevyhnutelnou progresí i po multimodalitní onkologické terapii. S větší dostupností magnetické resonance (MR) se standardem stává brzké pooperační MR a následně další MR po pár týdnech v rámci plánování radioterapie. S tím je spojován nový fenomén tzv. brzké progrese. Dle ojedinělých retrospektivních studií je progrese patrná na plánovacím MR až u poloviny pacientů a to bez prokázaného vlivu čekací doby do zahájení radioterapie. Optimální diagnostika a léčba těchto pacientů s obzvláště agresivním gliomem není známa a nebyla dosud detailněji studována. Cílem projektu je popsat u pacientů s touto brzkou progresí vliv metabolického methioninového PET zobrazování na identifikaci rychle progredujících míst lokalizovaných mimo standardní sytící se léze na MR. Lepší lokalizace vysoce agresivní složky progredujícího tumoru je předpokladem pro optimalizaci radioterapie, která bude u studiových pacientů plánována s využitím jak MR, tak methioninového PET.

Cíle projektu: Cílem je lepší diagnostika a management pacientů s brzkou progresí glioblastomu, patrnou na plánovacím MR ve srovnání s nálezem na pooperačním MR. Tito pacienti budou absolvovat akutní methioninové PET zobrazení s cílem identifikace dalších oblastí agresivního rychle progredujícího tumoru, které nejsou zatím patrné jako sytící se léze na standardním MR. Unikátní design naší studie s využitím methioninového PET (vázaného svým krátkým poločasem rozpadu na centra s vlastním cyklotronem pro výrobu diagnostických radiofarmak) je spojen s nutností co nejdřívějšího zahájení onkologické léčby u této kohorty pacientů s rychle progredujícím onemocněním, kdy není etické čekat na vyšetření jinými komerčními radiofarmaky (s limitovaným dovozem), která mají delší poločas rozpadu, ale jsou k dispozici jen v omezených termínech. V neuroonkologických komplexních onkologických centrech je možností individuální rychlá příprava methioninového traceru, nejvíce studované látky u mozkových nádorů. Jde o prostředek individualizace diagnostiky a léčby nádorových chorob, což je v souladu s Dílčím cílem 1.3.2. Analýza vztahů hostitel-nádor jako prostředek individualizace diagnostiky a léčby nádorových onemocnění a zároveň Dílčím cílem 1.4.3 Vyšší efektivita léčebných postupů u onemocnění nervové soustavy. Cílem projektu je hodnocení 1) incidence brzké progrese na plánovacím MR, 2) vlivu methioninového PET na identifikaci dalších progredujících míst mimo standardní sytící se léze na MR, 3) schopnosti MET PET optimalizovat definici cílových objemů pro adjuvantní radioterapii, 4) vlivu optimalizace radioterapie (s využitím MET PET) z hlediska doby do progrese a celkového přežití oproti naší vlastní historické retrospektivní kohortě, 5) prostorových charakteristik recidiv ve srovnání s retrospektivní kohortou, 6) klinických faktorů parametrů přežití v celé skupině 120 prospektivně zařazených pacientů, 7) a identifikace klinických a laboratorních biomarkerů brzké progrese na plánovacím MR.

Řešitel: doc. MUDr. Radek Lakomý, Ph.D.

Další řešitelé: MUDr. Renata Belanová, MUDr. Petr Pospíšil, Ph.D., doc. MUDr. Alexandr Poprach, Ph.D., doc. MUDr. Tomáš Kazda, Ph.D., prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc.

Číslo projektu: NV19-03-00354

Název projektu: Částečné ozáření prsu po konzervativní operaci časného karcinomu prsu pomocí extrakraniální stereotaktické zevní radioterapie

Abstrakt: Standardní péče časných stádií nádorů prsu zahrnuje parciální mastektomii následovanou ozářením celého prsu (WBI) nejčastěji ve 20-ti frakcích. Částečné ozáření prsu (PBI) realizované v 5-10-ti frakcích a cílené na resekční lůžko je moderní léčebný postup vedoucí u indikovaných pacientek ke stejným výsledkům, nicméně s výrazným zkrácením doby léčby. Existuje několik technických možností pro PBI, jako je například intersticiální nebo intrakavitální brachyterapie nebo externí ozařování pomocí lineárních ozařovačů. Extrakraniální stereotaktická radioterapie (SBRT) je další aktuálně etablovaná technika záření. Jedná se o způsob léčby lokalizovaných nádorových lézí aplikací vysoké dávky záření v malém počtu frakcí s využitím speciální fixace a imobilizace spolu s lineárním urychlovačem vybaveným speciálním zařízením pro SBRT včetně managementu dechových exkurzí. Cílem předložené studie designované pro průkaz non-inferiority SBRT v porovnání s WBI je zvýšit úroveň evidence pro zavedení SBRT resekční dutiny u indikovaných pacientů do denní klinické praxe.

Cíle projektu: Cílem projektu je srovnání cílené stereotaktické radioterapie (SBRT, 5 dávek záření) a běžného akcelerovaného ozáření celého prsu (WBI, 20 dávek). Primárním cílem je vyhodnocení proveditelnosti, bezpečnosti, tolerance a kosmetických efektů po SBRT resekčního lůžka tumoru. Srovnávat se budou také akutní a chronické nežádoucí účinky se zaměřením na kožní toxicitu včetně vyhodnocení kosmetických efektů radioterapie dle dotazníkového šetření a hodnocení fotografií. Pro hodnocení chronické toxicity bude ale nutné dlouhodobé sledování zařazených pacientek, stejně tak pro budoucí hodnocení parametrů přežití a lokální kontroly. Lze konstatovat, že hlavním cílem projektu je zvýšení úrovně evidence pro rutinní využití SBRT v adjuvantní radioterapii pacientek s časným karcinomem prsu splňujících kriteria pro lokalizované ozáření lůžka po resekci. Podstatné snížení celkové délky léčby má potenciál nejen zlepšit kvalitu života pacientů, ale také může vést k významným finančním úsporám ať už přímo pro pacienta, tak pro poskytovatele a plátce zdravotní péče.

Řešitel: MUDr. Petr Burkoň, Ph.D.

Další řešitelé: prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc., doc. MUDr. Tomáš Kazda, Ph.D., MUDr. Marek Slávik, Ph.D., Ing. Miroslav Vrzal

Číslo projektu: NV18-03-00339

Název projektu: Predikce odpovědi na léčbu checkpoint inhibitory na základě stanovení

komplexní molekulární charakteristiky a imunoprofilu solidních nádorů

Abstrakt: Imunoterapie představuje v současné době nejvíce se rozvíjející léčebnou modalitu v onkologii. Efekt checkpoint inhibitorů není omezen na typ nádoru, ale je patrný v celém spektru solidních nádorů (maligní melanom, nádory plic, tumor ledviny, nádory močového měchýře, nádory hlavy a krku, jícnu, žaludku, MSI tumory atd.). Mechanismus účinku imunoterapie spočívá v ovlivnění interakce mezi vlastními imunitními buňkami pacienta a buňkami nádoru. Podle typu nádoru je účinná ale jen u 20-40% pacientů. Proto je zásadně nutné hledat potenciální biomarkery, které by mohly pomoci predikovat odpověď na léčbu imunoterapií. Cílem projektu je na základě genomové analýzy, proteomiky, hodnocení nádorové tkáně, jejího mikroprostředí a imunoprofilu stanovit komplexní profil různých solidních nádorů a korelovat ho s odpovědí na léčbu. Nedílnou součástí je hledání zástupného markeru z periferní krve, který by byl spojen s odpovědí na léčbu a eventuálně umožnil monitoraci efektu terapie během léčby.

Cíle projektu: 1) Na základě genomové analýzy, proteomiky, hodnocení nádorové tkáně, jejího mikroprostředí a imunoprofilu stanovit komplexní charakteristiku solidních nádorů 2) Pomocí stanoveného komplexního profilu identifikovat nádory u pacientů, kteří budou výrazně profitovat z terapie checkpoint inhibitory a současně vyselektovat skupinu pacientů, kteří naopak z léčby nemají prospěch a zabránit tak aplikaci nákladné a potenciálně toxické terapie 3) Hodnocení odpovědi na léčbu v průběhu terapie checkpoint inhibitory na základě imunoprofilu z periferní krve a časněji zachytit rezistenci na léčbu 4) S využitím proteomické analýzy bude provedena identifikace potenciálních imunogenních neoantigenů u pacientů s maligními nádory léčenými checkpoint inhibitory 5) Pátraní po nových potenciálních molekulárních cílech, které by se mohly stát terčem pro nové léčebné postupy

Řešitel: prof. MUDr. Rostislav Vyzula, CSc.

Další řešitelé: MUDr. Peter Grell, Ph.D., MUDr. Petr Müller, Ph.D., MUDr. Pavel Fabian, Ph.D., Mgr. Jitka Holčáková, Ph.D., Mgr. Jakub Faktor, Mgr. Adam Krejčí, Mgr. Kateřina Vilášková, Mgr. Oliver Šimončík, Mgr. Lukáš Uhrík, doc. MUDr. Alexandr Poprach, Ph.D., doc. RNDr. Lenka Zdražilová Dubská, Ph.D., doc. MUDr. Radek Lakomý, Ph.D., Tamara Hermanová, Karolína Pařílková

Číslo projektu: NV18-03-00360

Název projektu: Využití močových/tkáňových mikroRNA k navýšení specificity PSA a odlišení indolentní a agresivní formy karcinomu prostaty

Abstrakt: Karcinom prostaty (KP) představuje celosvětově druhé nejčastější nádorové onemocnění mužů, které zaujímá přední příčky v incidenci i mortalitě. Z hlediska rizika jsou rozlišovány indolentní a agresivní tzv. high-risk formy karcinomu prostaty, které představují nebezpečí vzhledem k rychlé progresi a invazivnímu chování. Současná diagnostika je založena na měření hladiny Prostatického specifického antigenu (PSA), specificita této metody je však nízká a proto často vede k indikaci biopsie/rebiopsie pacientům, u nichž není zvýšená hladina PSA spojena s přítomností tumoru. Zároveň neumožňuje odlišit agresivní a indolentní formu, která nepředstavuje pro většinu pacientů hrozbu a proto není třeba radikální protinádorová terapie. MiRNA hrají důležitou roli v biologii mnoha malignit, včetně KP, kde expresní profily tkáňových i cirkulujících miRNA odráží histopatologické vlastnosti tumoru. Cílem studie je zavedení miRNA diagnostiky v moči pacientů s KP, která by umožnila zvýšení specificity PSA a také stratifikaci karcinomu prostaty na indolentní a agresivní formu neinvazivním přístupem.

Cíle projektu: Cílem projektu je vytvořit diagnostický panel cirkulujících miRNA v moči pacientů s PCa umožňující jednak zvýšení specificity PSA a zároveň odlišení indolentní a agresivní formy karcinomu prostaty, který by bezpečně identifikoval pacienty benefitující z radikální protinádorové terapie.

Řešitel: doc. MUDr. Michal Staník, Ph.D.

Další řešitelé: doc. MUDr. Jan Doležel, Ph.D., MUDr. Ivo Čapák, MUDr. Daniel Macík