Corneal dystrophies are a group of predominantly rare inherited disorders. They are by definition bilateral, relatively symmetrical, and without systemic involvement, affecting corneal transparency and/or refraction. Traditional classification of corneal dystrophies is based on slit-lamp appearance, affected corneal layer and histological features. Molecular genetics has provided ultimate proof for the existence of distinct corneal dystrophies and discarded duplicates in their terminology. Currently, there are at least 16 genes with identified pathogenic variants implicated in corneal dystrophies. Herein, we summarise contemporary knowledge on genotype-phenotype correlations of corneal dystrophies, including a critical review of some reported variants, along with the understanding of the underlying pathogenic dystrophic process; essential knowledge for the development of targeted therapies.
Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
nestr.
Dědičná onemocnění sítnice (inherited retinal disease, IRD) představují v rozvinutých zemích druhou nejčastější příčinu slepoty u dětí. Nedávné schválení genové terapie pro pacienty s mutacemi v genu RPE65 představuje milník v terapii těchto doposud neléčitelných onemocnění. V České republice není spektrum fenotypů a mutací způsobujících IRD u dětí známo, neexistují žádné registry. Cílem projektu je identifikovat dětské pacienty s IRD a vytvořit pro ně program multidisciplinární péče, v jehož rámci bude provedena detailní charakterizace klinických nálezů a symptomatická péče. U případů, kde rutinní vyšetření v diagnostické laboratoři nepovede k odhalení patogenních mutací, provedeme celogenomové sekvenování a funkční studie k posouzení dopadu odhalených variant. Očekáváme, že se nám podaří významně přispět ke znalostem o IRD s manifestací v dětském věku. Projekt bude mít přímý přínos pacienty a jejich rodiny spočívající ve zlepšení genetického poradenství, včasnou léčbu extraokulárních projevů a zvýšení možnosti k přístupu k cíleným terapiím, které jsou v současné době vyvíjeny.; Inherited retinal disease (IRD) represents in developed countries the second most common cause of legal blindness in children. The recent approval of gene therapy for RPE65-associated IRD paves the way to the treatment. IRD exhibit a vast clinical and genetic heterogeneity and can be either isolated conditions or a sign of a multiorgan disease. In the Czech Republic the spectrum of phenotypes and disease-causing mutations in children with IRD is unknown. The aim of the project is to identify Czech children with IRD and to establish a multidisciplinary care centre for them. This will include deep phenotyping and symptomatic management. In cases unsolved after diagnostic testing genome sequencing and functional studies will be performed to assess the effect of identified variants. We expect to significantly aid to the knowledge on childhood-onset IRD. Our project will directly impact patients and their families via improved counseling, timely management of extraocular disease and most importantly access to targeted therapies when available, which is the ultimate goal of the project.
- Klíčová slova
- novel therapies, genomové sekvenování, genome sequencing, genetické testování, Genetic Testing, retinopatie dětského věku, primární ciliopatie, syndromová onemocnění, funkční studie, mechanismus onemocňení, Childhood-onset inherited retinal disease, primary ciliopathy, syndromic disease, functional studies, disease mechanisms, nové terapeutické přístupy,
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
Dědičná onemocnění sítnice představují jednu z nejčastějších příčin ztráty zraku ve vyspělých zemích u dětí a mladších dospělých. Donedávna byla všechna tato onemocnění neléčitelná, pacientům byla poskytována jen symptomatická péče. Přelomový okamžik nastal v roce 2018, kdy byla Evropskou lékovou agenturou schválena první oční genová terapie voretigen neparvovekem u pacientů s dědičným onemocněním sítnice způsobeným bialelickými mutacemi v genu RPE65 kódujícím protein specifický pro retinální pigmentový epitel. Práce podává přehled o tomto léku a způsobu jeho aplikace.
Inherited retinal diseases are one of the most common causes of visual loss in children and young adults in developed countries. Until recently, all these disorders were incurable, patients were only provided with symptomatic care. The breakthrough moment was approval of the first ocular gene therapy by European Medical Agency in 2018 - voretigene neparvovec - for patients with inherited retinal diseases caused by biallelic mutations in the RPE65 gene. Herein we provide an overview of this medicine and its application.
- MeSH
- dědičné nemoci očí genetika klasifikace MeSH
- dítě MeSH
- genetická terapie MeSH
- genetické testování MeSH
- lidé MeSH
- oční nemoci diagnóza genetika MeSH
- vzácné nemoci * MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
PURPOSE: Posterior corneal vesicles (PCVs) have clinical features that are similar to posterior polymorphous corneal dystrophy (PPCD). To help determine whether there is a shared genetic basis, we screened 38 individuals with PCVs for changes in the three genes identified as causative for PPCD. METHODS: We prospectively recruited patients for this study. We examined all individuals clinically, with their first-degree relatives when available. We used a combination of Sanger and exome sequencing to screen regulatory regions of OVOL2 and GRHL2, and the entire ZEB1 coding sequence. RESULTS: The median age at examination was 37.5 years (range 4.7-84.0 years), 20 (53%) were male and in 19 (50%) the PCVs were unilateral. Most individuals were discharged to optometric review, but five had follow-up for a median of 12 years (range 5-13 years) with no evidence of progression. In cases with unilateral PCVs, there was statistically significant evidence that the change in the affected eye was associated with a lower endothelial cell density (p = 0.0003), greater central corneal thickness (p = 0.0277) and a steeper mean keratometry (p = 0.0034), but not with a higher keratometric astigmatism or a reduced LogMAR visual acuity. First-degree relatives of 13 individuals were available for examination, and in 3 (23%), PCVs were identified. No possibly pathogenic variants were identified in the PPCD-associated genes screened. CONCLUSION: We found no evidence that PCVs share the same genetic background as PPCD. In contrast to PPCD, we confirm that PCVs is a mild, non-progressive condition with no requirement for long-term review. However, subsequent cataract surgery can lead to corneal oedema.
- MeSH
- astigmatismus * MeSH
- dědičné dystrofie rohovky * diagnóza genetika MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- edém rohovky * MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- předškolní dítě MeSH
- rohovka patologie MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- transkripční faktory genetika MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- předškolní dítě MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
Nestr.
Kongenitální katarakta se vyskytuje u 1-6 dětí z 10 000, přičemž v 15% případech je součástí multisystémového onemocnění. Projevy syndromů asociovaných s kataraktou jsou v raném věku často nespecifické, což vede ke zdlouhavému diagnostickému procesu značně zatěžujícího pacienta i veřejné zdravotnictví. Cílem projektu je pomocí metod celoexomového a celogenomového sekvenování navrhnout u dětí s kongenitálními kataraktami nový diagnostický algoritmus, který povede ke zvýšení procenta stanovení diagnózy multisystémových onemocnění a zároveň zkrátí čas k jejímu určení. Projekt dále přinese odhalení molekulárních mechanismů podílejících se na vzniku kongenitálních katarakt a zjistí, zda existují i pacienti s konkrétními genotypy, kteří nejsou vhodní pro revoluční techniku chirurgie dětské katarakty využívající endogenní kmenové buňky. Získané poznatky budou využity i v rámci prenatální či preimplantační diagnostiky. Projekt umožní v kotextu personalizované medicíny zavedení multidisciplinárního přístupu k pacientům s kongenitálními kataraktami jak na úrovni klinické, tak i výzkumné.; The incidence of congenital cataract is estimated 1-6 in 10 000 newborns. In 15% of cases congenital cataract is a part of a syndromic disease, the manifestation at an early age is however often nonspecific and the diagnostic process is long and complicated placing a considerable burden on both patients and the healthcare resources. The aim of the project is to propose a novel diagnostic algorithm for children with congenital cataracts utilizing modern techniques of whole-exome and whole-genome sequencing. We expect increased rate of correct diagnosis and shortening time of making the final diagnosis in syndromes. The project will unravel mechanisms involved in hereditary cataract formation and address whether specific genotypes may influence the success of revolutionary surgical method preserving endogenous lens epithelial stem/progenitor cells. The knowledge gained can be also applied for preimplantation or prenatal diagnosis. The project will enable, in the context of personalized medicine, multidisciplinary team care approach to congenital cataract patients.
- MeSH
- dítě MeSH
- genetické asociační studie metody MeSH
- genetické nemoci vrozené diagnóza genetika terapie MeSH
- individualizovaná medicína MeSH
- katarakta diagnóza genetika terapie MeSH
- lidé MeSH
- preimplantační diagnóza MeSH
- prenatální diagnóza MeSH
- týmová péče o pacienty MeSH
- vysoce účinné nukleotidové sekvenování metody MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- Konspekt
- Patologie. Klinická medicína
- NLK Obory
- genetika, lékařská genetika
- oftalmologie
- pediatrie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
Diamond nanoparticles (DNPs) of various types have been recently reported to possess antibacterial properties. Studies have shown a decrease of the colony forming ability on agar plates of the bacteria that had been previously co-incubated with DNPs in the suspension. Before plating, bacteria with DNPs were adequately diluted in order to obtain a suitable number of colony forming units. However, residual DNPs were still present on an agar plate, concentrated on the surface during the plating process; this introduces a potential artifact which might affect colony growth. The effect of DNPs remaining on the surface, alongside growing bacteria, has not been previously investigated. In this work, we present the experiments designed to investigate the effect of DNPs on bacterial survival and on the growth of the bacterial colony on a solid media. We employed Escherichia coli and Bacillus subtilis as models of Gram-negative and Gram-positive bacteria, respectively, and Proteus mirabilis as a model of bacterium exhibiting swarming motility on the surfaces. We analyzed the number, area, and weight of bacterial colonies grown on the agar surface covered with DNPs. We did not observe any bactericidal effect of such applied DNPs. However, in all bacterial species used in this work, we observed the appreciable reduction of colony area, which suggests that DNPs obstruct either bacterial growth or motility. The most obvious effect on colony growth was observed in the case of motile P. mirabilis. We show that DNPs act as the mechanical barrier blocking the lateral colony growth.
- MeSH
- antibakteriální látky chemie farmakologie MeSH
- Bacillus subtilis účinky léků růst a vývoj MeSH
- Bacteria cytologie účinky léků růst a vývoj MeSH
- diamant chemie farmakologie MeSH
- Escherichia coli účinky léků růst a vývoj MeSH
- mikrobiální testy citlivosti MeSH
- nanočástice chemie MeSH
- povrchové vlastnosti MeSH
- Proteus mirabilis účinky léků růst a vývoj MeSH
- velikost částic MeSH
- vztah mezi dávkou a účinkem léčiva MeSH
- vztahy mezi strukturou a aktivitou MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
In a large family of Czech origin, we mapped a locus for an autosomal-dominant corneal endothelial dystrophy, posterior polymorphous corneal dystrophy 4 (PPCD4), to 8q22.3-q24.12. Whole-genome sequencing identified a unique variant (c.20+544G>T) in this locus, within an intronic regulatory region of GRHL2. Targeted sequencing identified the same variant in three additional previously unsolved PPCD-affected families, including a de novo occurrence that suggests this is a recurrent mutation. Two further unique variants were identified in intron 1 of GRHL2 (c.20+257delT and c.20+133delA) in unrelated PPCD-affected families. GRHL2 is a transcription factor that suppresses epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) and is a direct transcriptional repressor of ZEB1. ZEB1 mutations leading to haploinsufficiency cause PPCD3. We previously identified promoter mutations in OVOL2, a gene not normally expressed in the corneal endothelium, as the cause of PPCD1. OVOL2 drives mesenchymal-to-epithelial transition (MET) by directly inhibiting EMT-inducing transcription factors, such as ZEB1. Here, we demonstrate that the GRHL2 regulatory variants identified in PPCD4-affected individuals induce increased transcriptional activity in vitro. Furthermore, although GRHL2 is not expressed in corneal endothelial cells in control tissue, we detected GRHL2 in the corneal "endothelium" in PPCD4 tissue. These cells were also positive for epithelial markers E-Cadherin and Cytokeratin 7, indicating they have transitioned to an epithelial-like cell type. We suggest that mutations inducing MET within the corneal endothelium are a convergent pathogenic mechanism leading to dysfunction of the endothelial barrier and disease.
- MeSH
- dědičné dystrofie rohovky genetika MeSH
- DNA vazebné proteiny genetika MeSH
- genetická transkripce MeSH
- genetické lokusy MeSH
- HEK293 buňky MeSH
- intergenová DNA genetika MeSH
- introny genetika MeSH
- lidé MeSH
- modely genetické MeSH
- mutace genetika MeSH
- promotorové oblasti (genetika) genetika MeSH
- rodina MeSH
- rodokmen MeSH
- rohovkový endotel patologie MeSH
- sekvence nukleotidů MeSH
- sekvenování celého genomu MeSH
- transkripční faktory genetika MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
