In spite of concerted effort, a number of types of cancer are very hard to cure or are beyond any treatment with resection being the only option in a limited number of patients. Therefore, new and efficient therapeutic approach is needed. We have recently discovered that mitochondrial respiration is essential for cancer cells to form and progress tumours. In the context of tumour formation/progression, respiration is unrelated to ATP provision; rather, it is required for efficient pyrimidine synthesis due to the role of respiration in ubiquinone cycling, the coenzyme being essential for the rate-limiting step in pyrimidine de novo biosynthetic pathway. Therefore, we propose that targeting respiration is potentially a very efficient way to treat cancer, since cancer cells will not mutate their genes necessary to maintain respiration. Our hypothesis is that different types of cancer have different requirement for 'respiration threshold' needed for their proliferation. We refer to this phenomenon as 'OXPHOS Addiction' and propose it as a novel approach to efficient tumour therapy.

Navzdory velkému úsilí je řada typů nádorových onemocnění téměř či zcela neléčitelná s tím, že resekce je u určitého počtu pacientů jedinou možností. Proto je zapořebí nový, účinnější způsob léčby. Nedávno jsme zjistili, že mitochondriální respirace je zcela nutná pro proces tvorby a růstu nádoru rakovinnými buňkami. V kontextu tvorby a růstu nádorů nesouvisí respirace s tvorbou ATP, nýbrž je potřebná pro efektivní tvorbu pyrimidinů kvůli své roli v redoxním cyklování ubichinonu, přičemž tento koenzym je pořebný pro průběh důležitého kroku de novo biosyntézy pyrimidinů. Proto navrhujeme cílení na respiraci jako potenciálně velmi účinný způsob léčby nádorových onemocnění, neboť nádorové buňky nemohou mutovat svoje geny důležité pro udržení respirace. Naše nová hypotéza říká, že různé typy nádorů mají různou prahovou hladinu respirace, která je potřebná pro jejich proliferaci. Tomuto fenoménu říkáme OXPHOS adikce a navrhujeme ji jako nový, účinný přístup k léčbě nádorů.

• MeSH
• antitumorózní látky MeSH
• dihydroorotátdehydrogenasa škodlivé účinky   MeSH
• lidé MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondrie patologie   MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• myši MeSH
• nádory etiologie   terapie   MeSH
• oncogene addiction MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• pyrimidiny MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Primary sclerosing cholangitis (PSC) frequently associates with inflammatory bowel diseases (IBD), in particular ulcerative colitis (UC) and colorectal cancer. Although different clinical course and features (higher carcinogenic potential) suggest that IBD in PSC represents disease entity distinct to IBD without hepatobiliary component underlying molecular mechanisms remain unknown. In this project we will analyze transcriptome of colon biopsy samples collected in a prospective study of patients diagnosed with PSC without UC, UC without PSC, PSC with concurrent UC, and control group. Using whole-genome transcriptome profiling, we will identify expression signatures of the different diagnoses and corroborate these further in expanded patient cohorts. In parallel we will characterize available experimental PSC mouse models with respect to alterations in colonic tissues and genes identified in the transcriptome analysis. Understanding the mechanism involved in pathogenesis of UC in PSC will help to define new targets for disease screening and strategies for its prevention and treatme...

Primární sklerózující cholangitida (PSC) je často asociována s idiopatickými střevními záněty (IBD) a to zejména ulcerózní kolitidou (UC) a kolorektálním karcinomem. Odlišný klinický průběh a další charakteristiky, jako zvýšený karcinogenní potenciál, naznačují, že PSC-UC představuje specifický podtyp IBD, který se liší od IBD bez hepatobiliární komponenty. Molekulární mechanismy vedoucí k tomuto rozdílnému klinickému obrazu nejsou v současnosti známy. V tomto projektu se v prospektivní studii zaměříme na zjištění změn v transkriptomu bioptických vzorků tlustého střeva, odebraných pacientům s PSC bez UC, UC bez PSC a PSC-UC a kontrolního souboru. Pomocí celogenomové analýzy transkriptomu určíme unikátní expresní signatury, které budou dále potvrzeny na rozšířených kohortách pacientů. Souběžně budeme charakterizovat dostupné myší modely PSC s ohledem na změny střevní sliznice a geny identifikované v transkriptomové analýze. Pochopení mechanismu patogeneze PSC-UC je významné pro definování nových cílů v diagnostice, prevenci a léčbě tohoto závažného onemocnění.

• MeSH
• biologické markery MeSH
• idiopatické střevní záněty genetika   MeSH
• lidé MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• myši MeSH
• prognóza MeSH
• sklerozující cholangitida genetika   komplikace   MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• gastroenterologie
• genetika, lékařská genetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Hyperactivation of the extracellular signal-regulated kinases (ERK) signaling pathway due to B-Raf mutations is central to melanoma development and progression. Our preliminary data suggest that aberrant ERK pathway activation, although mediated by different mechanisms, is present also in majority of head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC). This finding identifies the ERK activation as a key oncogenic event and provides the opportunity to concurrently analyze tumors of different origin but with similar oncogenic alterations. In this proposal, we will determine the role of the pathway in HNSCC and melanoma and compare the modes of its activation in these cancers. We will use biobanked and newly collected tumor samples to perform transcriptome profiling followed by unsupervised clustering analyses. In parallel, we will perform protein expression studies, immunohistochemistry, and kinase activation studies. Obtained tumor-specific characteristics will be related to clinical outcomes including vemurafenib resistance in order to design new prognostic factors for HNSCC and melano...

Hyperaktivace signální dráhy ERK (extracellular signal-regulated kinases) indukovaná mutacemi v genu B-Raf je klíčová pro vývoj a progresi melanomu. Naše předběžné výsledky ukazují, že i v dlaždicových karcinomech hlavy a krku (HNSCC) je dráha ERK aberantně aktivována, i když jinými mechanismy. Aktivace ERK se tak ukazuje jako jeden z klíčových onkogenních procesů v melanomu a HNSCC. To umožňuje současně studovat nádory s různým histogenetickým původem, ale s obdobnými onkogenními změnami. V navrhovaném projektu budeme studovat úlohu ERK dráhy v HNSCC a melanomu a srovnáme mechanismy její aktivace u těchto zhoubných onemocnění. K identifikaci mechanismů aktivace použijeme analýzu genové exprese s následnou shlukovací analýzou a to jak u archivních, tak u nově odebraných biopsií nádorů. Souběžně budeme studovat expresi proteinů, jak kvantitativně tak immunohistochemicky, a aktivaci proteinkináz. Stanovené nádorově-specifické vlastnosti budeme korelovat s klinickými výstupy, včetně rezistence na léčbu vemurafenibem, s cílem navrhnout nové prognostické faktory pro HNSCC a melanom.

• MeSH
• dlaždicobuněčné karcinomy hlavy a krku diagnóza   terapie   MeSH
• lidé MeSH
• MAP kinasový signální systém MeSH
• melanom diagnóza   terapie   MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• prognóza MeSH
• shluková analýza MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

High-throughput targeted next-gen sequencing (NGS) enable simultaneous analysis of many cancer-susceptibility genes (panels) in oncological patients with suspected hereditary cancer syndrome. Identification of pathogenic mutations in high-risk patients and their relatives has high prognostic and predictive importance. The utility of NGS data for clinical management of high-risk patients is hampered by complicated interpretation of variants of uncertain significance (VUS). In order to improve the diagnostic power of NGS, we will perform comprehensive reanalysis of NGS cancer panel data (obtained from analyses of high-risk individuals at 4 large Czech centers) and correlation of these data with patients’ clinical and histopathological characteristics. To uncover population specific genetic background, we will perform cancer panel NGS analysis of 1000 non-cancer controls. The VUS in cancer-susceptibility genes will be analyzed by in silico approaches. To describe mechanisms of their pathogenicity, selected recurrent variants will be enrolled into the in vitro functional analysis.

Vysokokapacitní cílené sekvenování nové generace (NGS) umožňuje paralelní vyšetření mnoha nádorových predispozičních genů (panelů) u onkologicky nemocných s podezřením na výskyt dědičného nádorového syndromu. Identifikace nosičů patogenních mutací u pacientů a jejich příbuzných má zásadní prognostický ale i prediktivní význam. Plnou implementaci výsledků NGS do klinické péče o tyto vysoce rizikové osoby omezuje interpretace nacházených variant s nejasným klinickým významem (VUS). Pro zlepšení diagnostického přínosu NGS u nádorových syndromů provedeme komplexní bioinformatickou reanalýzu dat z nádorových NGS panelů (získaných při rutinních vyšetřeních indikovaných nemocných ve 4 centrech v ČR) a asociaci nalezených variant s klinickými a histopatologickými údaji pacientů. Analýza nádorového NGS panelu u 1000 nenádorových kontrol umožní identifikaci populačně specifického genetického pozadí. Vybrané VUS se zjištěným rekurentním výskytem budou charakterizovány pomocí in silico přístupů a funkčních in vitro testů identifikujících patogenetické mechanismy jejich působení.

• MeSH
• dědičné nádorové syndromy diagnóza   genetika   MeSH
• genetické asociační studie MeSH
• lidé MeSH
• mutace genetika   MeSH
• prognóza MeSH
• výpočetní biologie metody   MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování metody   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• genetika, lékařská genetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Malignant melanoma represents the most aggressive type of skin cancer with high metastatic potential and poor prognosis. Better understanding of molecular mechanisms involved in pathogenesis of melanoma and identification of novel biomarkers is needed for precise diagnostic classification and prediction of therapeutical outcomes. Here we aim to perform a comprehensive study employing next-generation sequencing, in situ hybridisation and immunohistochemical analysis to identify new defects in oncogenes and tumour suppressor genes involved in melanoma, protein expression and characterization of stromal microenvironment. Selected mutations will be functionally tested in culture of melanocytes, focusing mainly on their role in DNA damage response and cell cycle checkpoints. Identified genetic changes will be correlated with histopathological findings, immunohistochemical profile and clinical data. We expect deepening of known and identification of new markers allowing better prediction, diagnosis and treatment of melanoma.

Maligní melanom (MM) představuje nejagresivnější typ kožních nádorů s vysokým metastatickým potenciálem a nepříznivou prognózou. Rozvoj poznatků týkajících se molekulárních mechanismů podmiňujících rozvoj MM a nalezení nových biomarkerů je potřebné pro přesnou diagnostiku a volbu léčebných postupů. V předkládaném projektu plánujeme provést komplexní studii založenou na sekvenování nové generace, in situ hybridizaci a imunohistochemické analýze se zaměřením na defekty v onkogenech a tumor supresorových genech zapojených do rozvoje MM, expresi proteinů a charakteristiku stromálního mikroprostředí. Funkční význam vybraných mutací bude dále testován na kulturách melanocytů, především se zaměřením na jejich roli v odpovědi na poškození DNA a regulaci buněčného cyklu. Nalezené změny na genetické úrovni budou korelovány s histopatologickým obrazem, imunohistochemickým profilem a s klinickými daty. Očekáváme prohloubení znalostí o známých a identifikaci nových biomarkerů umožňujících lepší predikci, diagnostiku a léčbu MM.

• MeSH
• geny p53 genetika   MeSH
• hybridizace in situ MeSH
• imunohistochemie metody   MeSH
• lidé MeSH
• melanom genetika   mikrobiologie   MeSH
• mutace MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• onkogeny genetika   MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování metody   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• genetika, lékařská genetika
• onkologie
• mikrobiologie, lékařská mikrobiologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Cancer stroma significantly influences biological properties of tumors including local aggressivity and metastasation. Extracellular matrix molecules represent, in addition to cytokines/chemokines/growth factors, the main product of cancer-associated fibroblasts as important representatives of cancer stromal cells. Our previous study demonstrated the important role of human endogenous lectin - galectin-1 on the transition of local fibroblasts on cancer-associated fibroblasts. Cancer-associated fibroblasts in turn influenced the expression profile of cancer cells that exhibited increased activity of genes responsible for cell proliferation and migration. The proposed project is focussed on the study of the role of extracellular matrix on biological behavior of squamous cell carcinoma of the head and neck. The main effort will be focussed on molecules from family of endogenous lectins - galectins.

Nádorové stroma významně ovlivňuje biologické vlastnosti nádorů včetně jejich lokální agresivity a šíření metastáz. Molekuly extracelulární matrix jsou kromě cytokinů/chemokinů a růstových faktorů hlavním produktem nádorově asociovaných fibroblastů jako důležitých představitelů nádorového stromatu. Naše předchozí studie ukázaly významnou roli lidského endogenního lektinu - galektinu-1 na přechod lokálních fibroblastů na nádorově asociované fibroblasty. Nádorově asociované fibroblasty potom ovlivňují expresní profil nádorových buněk v nichž je významně zvýšená aktivita genů odpovědných za proliferaci a migraci buněk. Navržený projekt je zaměřen na studium role extraxcelulární matrix na biologické chování dlaždicových karcinomů hlavy a krku. Hlavní důraz bude kladen na studium biologického významu zástupců rodiny endogenních lektinů - galektinů.

• MeSH
• buňky stromatu MeSH
• extracelulární matrix MeSH
• fibroblasty asociované s nádorem MeSH
• galektiny MeSH
• nádory hlavy a krku MeSH
• prognóza MeSH
• spinocelulární karcinom MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Interactions of tumour cells with the immune system are influenced by chemotherapy with genotoxic or tumour cell senescence-inducing effects leading to increased tumour cells sensitivity to immune responses. Subsequent immunotherapy could be very effective in tumour cell elimination. Epigenetic mechanisms play a crucial role in tumour cell escape from immune responses through silencing of the immunoactive genes, as well as in senescence induction. Therefore, combination of chemoimmunotherapy with the epigenetic agents administration should increase its efficacy. This project is focused on optimization of combined chemoimmunotherapy of the minimal residual tumour disease, using genotoxic and epigenetic agents combined with immunotherapy, using preclinical murine models. Therapeutic settings based on tumour cell senescence induction followed by their elimination will be suggested. A special attention will be paid to suppressing the protumorigenic effects of the tumour senescent cells.

Interakci nádorových buněk s imunitním systémem ovlivňuje chemoterapie indukující senescenci nádorových buněk, které pak mohou být citlivější k imunitní odpovědi. K efektivní eliminaci nádorových buněk po chemoterapii buňkami imunitního systému je důležitá následná imunoterapie. Velkou roli v umlčení imunoaktivních genů v nádorových buňkách i indukci senescence hrají epigenetické mechanismy. Proto by doplnění chemoimunoterapie podáním epigenetických agens (inhibitorů DNA metyltransferáz a histondeacetyláz) mělo zvýšit její účinnost. Projekt je zaměřen na optimalizaci kombinované chemoimunoterapie zbytkové nádorové choroby pomocí genotoxických a epigenetických agens a následné imunoterapie, s využitím preklinických myších modelů. Budou navrženy terapeutické postupy, kterými bude indukována senescence nádorových buněk, které budou následně eliminovány imunitním systémem. Pozornost bude věnována potlačení protumorigenních účinků senescentních buněk.

• MeSH
• epigeneze genetická MeSH
• histondeacetylasy MeSH
• imunitní dozor MeSH
• imunoterapie MeSH
• methyltransferasy antagonisté a inhibitory   MeSH
• reziduální nádor MeSH
• stárnutí buněk imunologie   MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

One of the biggest goals of the gene therapy is to replace the defective gene or its part by the fully functional gene at the natural chromosomal localization. This would avoid the insertion of the whole therapeutic gene including foreign or regulation sequences. The project will establish and evaluate the new technology based on special therapeutical targeting of mutations causing monogenetic diseases. This technology relies on transcription activator-like effector nucleases (TALENs) that will help to insert corrected sequences to the site of damaged DNA. To confirm gene-therapeutical possibilities we selected: Diamond-Blackfan anemia (DBA) and hemophilia A. Particular goals are: the generation of new mouse models of the selected diseases using TALEN-technology to resemble better the human mutations; the correction of mutations using gene therapy; the establishment of the set of specific TALE-nucleases for the repair of human mutations; their validation using cells obtained from patients.

Jedním z největších cílů genové terapie je dosáhnout výměny defektního genu, nebo jeho části, za funkční gen ve své přirozené chromosomální lokalizaci a tím se vyvarovat začlenění celého terapeutického genu s případnými cizími či regulačními sekvencemi. Navržený projekt bude zavádět a ověřovat novou technologii, která spočívá ve speciální cílené terapii mutací způsobujících monogenetické choroby. Tato technologie je založena na využití transcription activator–like effector nukleáz (TALEN), které pomohou vkládat korigované (normálně funkční) sekvence na místo poškozené DNA. K ověření genově-terapeutických možností byly vybrány dvě onemocnění: Diamond–Blackfan anemie (DBA) a hemofilie A. Dílčími cíly projektu jsou: vytvoření nových myších modelů zmíněných chorob pomocí TALEN-technologie tak, aby lépe odpovídaly lidským mutacím, korekce mutací pomocí genové terapie, vytvoření sady specifických TALE-nukleáz ke korekci mutací u lidí a jejich validace v buňkách získaných od pacientů.

• MeSH
• Diamondova-Blackfanova anemie MeSH
• faktor VIII MeSH
• fenotyp MeSH
• genetická terapie MeSH
• hemofilie A MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• myši MeSH
• ribozomální proteiny MeSH
• TALENs MeSH
• Check Tag
• myši MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• molekulární biologie, molekulární medicína
• hematologie a transfuzní lékařství
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Gliomas constitute the most frequent group of central nervous system neoplasms. Their clinical behavior is reflected in a four-tier histological grade system according to an ascending scale of malignancy. At present, there are no clinically reliable markers to identify which of low-grade gliomas undergo a transformation to high-grade gliomas including glioblastoma multiforme, the most agresive type of glioma. This project is focused on microtubule regulatory proteins as novel, clinically robust, markers of malignant changes in gliomas. Combination of molecular cell biology techniques, imunohistochemistry and advanced microscopy will be applied to study expression, distribution and function of proteins regulating microtubule nucleation and dynamics. These studies will provide better clinical stratification of gliomas thus facilitating the diagnosis of early malignant changes. Better understanding of microtubule functions in gliomas will form the basis for new cellular therapeutic approaches.

Gliomy jsou nejčastější nádory centrální nervové soustavy. Podle klinického obrazu a stupně malignity se dělí do čtyř histologických skupin. Multiformní glioblastom představuje nejagresivnější formu gliomu. V současné době neexistují spolehlivé klinické próby, které by umožnily včasnou identifikaci těch gliomů, které podléhají maligní transformaci. Tento projekt je zaměřen na regulační proteiny mikrotubulů, které mohou představovat nové biomarkery maligních změn u gliomů. Ke studiu exprese, distribuce a funkce proteinů regulujících nukleaci a dynamiku mikrotubulů budou využity metody imunohistochemie, molekulární a buněčné biologie spolu s pokročilými mikroskopickými technikami.Tato studia povedou k přesnější stratifikaci gliomů, která by mohla umožnit diagnostiku časných maligních změn. Hlubší pochopení aberantních mikrotubulů u gliomů by mohlo položit základ pro nové terapeutické přístupy u těchto nádorů.

• MeSH
• biologie buňky MeSH
• gliom MeSH
• imunohistochemie MeSH
• individualizovaná medicína MeSH
• molekulární biologie MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• nádory mozku MeSH
• proteiny asociované s mikrotubuly MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• molekulární biologie, molekulární medicína
• neurologie
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

We will examine the gene expression of syncytin-1 and 2 at the level of mRNA in tumors of the male germ line, particularly seminomas, mixed germinal carcinomas, and choriocarcinomas. This will be correlated with the tumor histology, mainly with the representation of of multinuclear giant cells. Expression of syncytins will be assessed as to their predictive and diagnostic value for the clinics. Furthermore, we will follow the splicing of syncytin mRNAs using the PCR with splice-specific primers localized in exons and introns. Using the bisulfite technique, we will describe the patterns of CpG methylation of syncytin promoters and LTRs in aforementioned tumors. In the cell lines derived from respective germ line tumors, we will examine histone modifications and other epigenomic features of syncytin loci using the chromatin immunoprecipitation.

Bude stanovena genová exprese syncytinu-1 a 2 na úrovni mRNA v nádorech mužské germinální linie, zejména seminomech, smíšených germinálních karcinomech a choriokarcinomech. Bude sledována korelace s histologickým obrazem nádorů, hlavně s přítomností mnohojaderných obřích buněk. Exprese syncytinů bude posouzena co do prediktivního a diagnostického významu pro klinickou praxi. Dále budeme sledovat sestřih syncytinové mRNA pomocí PCR se specifickými primery umístěnými v intronech nebo exonech. Pomocí bisulfitové reakce popíšeme rovněž pattern CpG methylace syncytinového promotoru a LTR. Na buněčných liniích odvozených od příslušných nádorů germinální linie budeme sledovat pomocí chromatinové imunoprecipitace histonové modifikace a další epigentické parametry syncytinových lokusů.

• MeSH
• choriokarcinom MeSH
• chromatinová imunoprecipitace MeSH
• exony MeSH
• exprese genu MeSH
• genové produkty env MeSH
• germinální a embryonální nádory MeSH
• histony MeSH
• mikro RNA analýza   MeSH
• polymerázová řetězová reakce MeSH
• Retroviridae - proteiny onkogenní MeSH
• seminom MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• molekulární biologie, molekulární medicína
• andrologie
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR