Suitable procedures for studying early pathology of Alzheimer's disease (AD) are currently being sought. The main aim of the project is to create a model of cell cultures suitable for monitoring changes in the biology of nerve cells (neurons and astrocytes) in patients with AD. Using the induced pluripotent cell method (iPSC), the role of nerve cells in the formation of sporadic form of AD will be studied. IPSCs are the ideal model, because they can be derived from any individual; they are genetically identical to the donor; and they have the capacity to form any cell type. Differentiation of fibroblast-derived human iPSCs into mature nerve cells affects the expression of ion channels and receptors that could play a crucial role in the formation of AD. The main aim of the project is to identify changes in glutamatergic pathways in human astrocytes induced from cells of patients with sporadic AD. Our results will help reveal the mechanisms responsible for astrocytic impairment in AD patients, and suggest an effective strategy for its treatment and prevention.

V současné době jsou naléhavě hledány vhodné postupy pro studium časné patologie Alzheimerovi choroby (AD). Hlavním cílem projektu je vytvořit model buněčných kultur vhodných pro sledování časných změn v biologii nervových buněk (neuronů a astrocytů) u pacientů s AD. Za použití metody indukovaných pluripotentních buněk (iPSC) bude studována úloha nervových buněk v průběhu vzniku sporadické formy AD. IPSC jsou ideálním modelem, jelikož a) je možné je odvodit od jakéhokoli jednotlivce; b) jsou geneticky shodné s dárcem a c) mají schopnost vytvořit jakýkoliv buněčný typ. Diferenciace lidských iPSC odvozených z fibroblastů na zralé nervové buňky ovlivňuje expresi iontových kanálů a receptorů, které by mohly hrát zásadní roli při vzniku AD. Cílem projektu proto bude identifikovat změny glutamátergních drah u lidských astrocytů indukovaných z buněk pacientů se sporadickou formou AD. Z hlediska klinického významu naše výsledky pomohou odhalit mechanizmy odpovědné za zhoršení funkce astrocytů u pacientů s AD a umožní navrhnout účinnou strategii její léčby a prevence.

• Klíčová slova
• Alzheimerova demence, genetic analysis, glutamát, glutamate, neural cells, genetická analýza, Alzheimer's dementia, iPSC, nervové buňky, membránové vlastnosti, léčba a prevence, iPSC, therapy and prevention, membrane properties,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Growing incidence of bacteria resistant to last-line antibiotics represents one of the most important medical issue, complicating the successful treatment of life-threatening infections. In this project, molecular-epidemiological and genomic analysis of carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE) isolated from patients in Czech hospitals and its comparison with the carbapenem-susceptible population will be performed. Whole genome sequencing and bioinformatics analysis will allow to identify specific features of CPE, high-risk clones with increased importance for public health and mobile genetic elements associated with the dissemination of resistance to carbapenems in hospitals. Complex genomic analysis will reveal genetic structure of the studied bacterial populations including their dynamics through microevolutionary changes in the clinical context of a hospital outbreak. The project outcomes will be used to improve the diagnostics of infectious diseases and to outline effective interventions for the prevention and control of the transmission of bacterial pathogens.

Narůstající incidence bakterií rezistentních k antibiotikům poslední volby představuje jeden z nejvýznamnějších medicínských problémů, který komplikuje úspěšnou léčbu život ohrožujících infekcí. V rámci navrhovaného projektu bude provedena molekulárně-epidemiologická/genomická analýza Enterobacterales produkujících karbapenemázy (CPE) izolovaných z pacientů hospitalizovaných v českých nemocnicích a srovnání s bakteriální populací citlivou ke karbapenemům. S využitím nejmodernějších postupů celogenomového sekvenování a bioinformatické analýzy budou identifikovány jedinečné rysy CPE, vysoce rizikové klony se zvýšeným významem pro zdraví populace a mobilní genetické elementy spojené s šířením rezistence ke karbapenemům v nemocnicích. Komplexní genomická analýza umožní popsat genetickou strukturu sledovaných bakteriálních populací včetně její dynamiky prostřednictvím mikroevolučních změn během šíření nemocničních nákaz. Výsledky projektu budou bezprostředně využity pro zlepšení a zpřesnění diagnostiky infekčních nemocí a návrh účinnějších postupů v prevenci a kontrole šíření patogenů.

• Klíčová slova
• Whole-genome sequencing, antibiotic resistance, antibiotická rezistence, karbapenemy, populační studie, carbapenems, genomika, genomics, Enterobacterales, celogenomová sekvenace, Enterobacterales, population study,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Bacterial resistance increasingly limits antibiotic effectiveness, and concurrently significantly complicates antibiotic therapy of systemic infections, e.g. sepsis, resulting in higher morbidity and mortality of patients. A promising way to overcome this problem is a combination of classic antibiotics with silver nanoparticles (NPs). Thanks to non-specific activity of silver NPs, synergistic combination enables strong and effective antibacterial activity at low doses both of antibiotics and silver NPs and at the same time limits development of bacterial resistance. The aim of this project is in vitro and in vivo applied research focused on possible use of conventional antibiotics potentiated with silver NPs in therapy of systemic infection in clinically relevant large animal model of sepsis.

Bakteriální rezistence stále více limituje účinnost antibiotik a rovněž velmi výrazně komplikuje schopnost léčby závažných systémových infekcí, například sepsí, což způsobuje nárůst morbidity a mortality pacientů. Slibnou možností jak překonat tento problém je kombinace klasických antibiotik s nanočásticemi stříbra. Takováto synergická kombinace umožňuje díky nespecifické aktivitě nanostříbra vysoce efektivní antibakteriální účinnost za nízkých koncentrací jak antibiotika, tak i nanočástic stříbra a současně limituje vývoj bakteriální rezistence. Cílem tohoto projektu je in vitro a in vivo aplikovaný výzkum zaměřený na možnosti použití nanočásticemi stříbra potencovaných antibiotik v léčbě systémové infekce u klinicky relevantního modelu sepse na velkém zvířeti.

• Klíčová slova
• rezistence, resistance, sepse, sepsis, infekce, infection, bakterie, bacteria, Nanočástice, in vivo, in vitro, in vivo, in vitro, nanoparticle, Antibiotikum, Antibiotic, silver, antibacterial activity, synergy, stříbro, antibakteriální aktivita, synergie,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Anastomotic leakage and gastrointestinal obstruction due to formation of peritoneal adhesions are major postoperative complications in colorectal surgery. There are no available materials on the market capable of preventing such complications. The aim of the project is to develop a unique double-layered nanofibrous material to cover the intestinal anastomoses. The material will be composed of synthetic biocompatible and biodegradable polymers and prepared by combining the electrospinning and the electrospraying via NanospiderTM. The inner polymeric fibers will adhere to anastomosis and support healing. The outer anti-adhesive side will be inspired by the natural superhydrophobic lotus leaf structure and thus prevent the adhesions. The materials will be assessed in vitro using NIH/3T3 fibroblasts. The adhesion to tissue will be tested mechanically. The functionality of the material will be described in experimental model of complicated healing of colonic anastomosis on pig with three weeks observation period concluded with evaluation of peritoneal adhesions and anastomotic healing.

Anastomotický leak a poruchy pasáže zažívacím traktem způsobené tvorbou peritoneálních adhezí patří mezi zásadní pooperační komplikace v kolorektální chirurgii. Na trhu nejsou k dispozici materiály, které by tyto komplikace spolehlivě eliminovaly. Cílem projektu je vyvinout unikátní dvouvrstvý nanovlákenný materiál s odlišnými vlastnostmi jednotlivých stran pro krytí chirurgických anastomóz. Materiál se bude skládat ze syntetických biokompatibilních a biodegradabilních polymerů a bude připraven kombinací electrospinningu a electrosprayingu na NanospiderTM. Vnitřní polymerní vlákna přilnou k anastomóze a podpoří hojení. Morfologie vnější antiadhezivní strany bude inspirována nativním superhydrofobním lotosovým povrchem a bude sloužit jako prevence adhezí. Materiály budou analyzovány in vitro testy za použití NIH/3T3 fibroblastů. Přilnavost k tkáni bude testována mechanicky. Funkce materiálu bude popsána na prasečím modelu komplikovaného hojení anastomózy na tračníku s třítýdenní observací zvířat zakončenou systematickým hodnocením peritoneálních adhezí a kvality anastomózy.

• Klíčová slova
• biokompatibilita, biocompatibility, nanovlákna, nanofibers, biodegradabilita, biodegradability, gastrointestinální anastomóza, anastomotický leak, pooperační adheze, abdominální chirurgie, superhydrofobicita, gastrointestinal anastomosis, anastomotic leakage, postoperative adhesion, abdominal surgery, superhydrophobic surface,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Search for molecular biomarkers enabling prediction of cancer treatment efficacy and establishment of optimal method for their assessment represent major opportunities, but also challenges in translational research. This project aims to explore feasibility of the next generation sequencing method for discovery of Czech population-specific genetic biomarkers for stratification of cancer patients into prognostically meaningful groups. Genetic background of patients treated with adjuvant chemotherapy regimens based on nucleoside analogs, taxanes and platinum derivatives will be explored by whole exome profiling method in cancer patients of Czech origin for the first time. Results will be compared with data in publicly available databases as TCGA and ICGC and with data from Czech NCGM genetic variability project. Panel of germline variants and somatically relevant genes for prognostication of patients will subsequently be validated and its cost efficacy and benefit will be evaluated in comparison with the whole exome approach.

Analýza molekulárních biomarkerů umožňujících predikci reakce nádorů na léčbu a zavedení optimální metody pro jejich sledování představují zásadní výzvy současného translačního výzkumu. Tento projekt má za cíl prozkoumat využitelnost metody sekvenování příští generace pro hledání genetických biomarkerů, specifických pro českou populaci, které by umožnily rozdělení pacientů se solidními nádory do prognosticky významných skupin. V rámci projektu bude studován genetický profil pacientů se solidními nádory léčenými adjuvantní terapií režimy založenými na nukleosidových analozích, taxanech a platinových derivátech. Metoda celoexomového sekvenování bude poprvé použita ke studiu tohoto fenoménu u českých pacientů s malignitami. Výsledky studie budou porovnány s daty ve veřejně dostupných databázích, např. TCGA, ICGC a s výstupy projektu NCLG, který mapuje genetickou variabilitu obecné české populace. Hlavním výstupem projektu bude validovaný panel zárodečných variant a somaticky významných genů pro další studie a analýza účinnosti panelového sekvenování, ve srovnání s celoexomovým přístupem.

• Klíčová slova
• prognosis, sekvenování nové generace, Next generation sequencing, therapy, nádor, cancer, terapie, proveditelnost, feasibility, prognoza,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Health-care associated infections (HCAIs) significantly influence current medicine and may limit the progress in many medical procedures. Treatment of such infections has been increasingly complicated by the spread of antimicrobial resistance (AMR). To reduce risks of inappropriate initial therapy, the availability of rapid diagnostic microbiological assays is of utmost importance. Especially, functional diagnostics (i.e., detection of enzyme activity) is important in era of horizontal gene transfer. Functional assays for detection of selected bacterial toxins (ToxB of C. difficile and YopT of Y. enterocolitica) using affinity MALDI will be developed and validated. Simultaneously, functional assay for detection of carbapenemase activity developed in the laboratory of co-investigator will be further optimized and validated. Further, a new assay for functional detection of lipid A modification detecting colistin resistance will be also developed. All of those assays and tests represent a challenge for symptom-based microbiology and functional detection of important antibiotic resistance. Introduction of such assays to routine diagnostics will help to detect potentially unknown pathogens emerged because of horizontal gene transfer.

Infekce spojené se zdravotní péčí (HCAI) významně ovlivňují současnou medicínu a limitují rozvoj některých invazivních zákroků. Léčba HCAI je obvykle komplikovaná rezistencí původců na dostupná antibiotika. Ke snížení nevhodné iniciální terapie, která často vede k selhání léčby, je nutné se zaměřit na vývoj nových rychlých diagnostických testů. Především se jedná o metody funkční diagnostiky, které reagují na současný stav horizontálního toku genetické informace. V rámci řešení projektu budou vyvinuty a validovány testy pro detekci některých bakteriálních toxinů (např. toxin B produkovaný Clostridium difficile, YopT produkovaný Yersinia enterocolitica) pomocí metody afinitní MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie. Zároveň budou optimalizovány metody pro detekci karbapenemáz dříve vyvinuté v laboratoři spoluřešitele. Pro detekci kolistinové rezistence bude vyvinuta metoda umožňující detekci modifikace lipidu A. Všechny zmíněné metodiky reagují na urgentní potřebu rutinní mikrobiologické diagnostiky a umožní detekovat i potenciálně neznámé patogeny s ohledem na horizontální přenos genetické informace.

• Klíčová slova
• antibiotická terapie, antibiotic therapy, Kolistin, colistin, antibiotic resistance, Hmotnostní spektrometrie, Mass Spectrometry, antibiotická rezistence, karbapenemázy, lipid A, carbapenemase, lipid A, Funkční diagnostika, Functional diagnostics,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Treatment of diabetic wounds is problematic, long-lasting, expensive and restrictive for patients. Platelets are physiologically present in the process of healing of acute wounds, where they secret growth and angiogenic factors, cytokines, chemokines, cell adhesion-mediating molecules and other bioactive substances that support healing. Lysate prepared from platelet-rich plasma will be incorporated into degradable and non-degradable nanofibrous dressings, prepared from synthetic and natural polymers further modified with fibrin, in order to assure controlled release of growth factors and other bioactive substances. Bioactivity of these dressings will be evaluated in vitro in cultures of human keratinocytes, dermal fibroblasts, vascular endothelial cells and adipose tissue-derived stem cells. Nanofibrous dressings with the best properties will be applied in vivo on wounds of diabetic rats, and their ability to stimulate wound healing will be evaluated.

Léčba diabetických ran je problematická, časově i finančně náročná a omezující pro pacienty. Krevní destičky jsou fyziologicky přítomné v procesu hojení akutní rány, kde produkují růstové a angiogenní faktory, cytokiny, chemokiny, molekuly zprostředkující adhesi buněk a další bioaktivní látky napomáhající hojení. Lyzát připravený z plazmy obohacené o krevní destičky bude zabudován do degradovatelných i nedegradovatelných nanovlákenných nosičů připravených ze syntetických i přirozených polymerů dále modifikovaných fibrinem, a to s cílem postupného uvolňování růstových faktorů a dalších biologicky aktivních látek. Bioaktivita těchto nanovlákenných krytů bude hodnocena in vitro v kulturách lidských keratinocytů, dermálních fibroblastů, cévních endotelových buněk a kmenových buněk tukové tkáně. Nanovlákenné kryty s nejlepšími vlastnostmi budou aplikovány in vivo na rány u diabetických potkanů, a následně bude hodnocena jejich schopnost stimulace hojení ran.

• Klíčová slova
• řízené uvolňování, diabetické rány, lyzát z trombocytů, diabetický potkan, hojení ran, wound healing, diabetic wounds, platelet lysate, control release, diabetic rat, plasma obohacená destičkami, epidermální keratinocyty, dermální fibroblasty, kmenové buňky tukové tkáně, platelet-rich plasma, epidermal keratinocytes, dermal fibroblasts, adipose-tissue stem cells,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

The EUROASPIRE V Study will be carried out in 2017 -2019 in about 25 European countries. In patients treated previously in hospitals with established CHD, in their Ist-degree relatives and in persons at high cardiovascular (CV) risk, it will assess the prevalence of CHD risk factors and CHD risk control by lifestyle interventions and medication. The Czech EUROASPIRE V, as integral part of an international project, will compare the level of CV prevention in the Czech Republic with requirements of the European CV prevention guidelines, with the standard of prevention in other European countries and time trends since 1995. Diagnosis and treatment of diabetes mellitus, atrial fibrillation, heart failure and some other CV risk factors will be analysed in particular. In a sample of patients with confirmed CHD, substudies of new CV (CHD) risk factors will be carried out. Study results will be published in journals with IF and will be used in the preparation of the next CV prevention guidelines.

Studie EURASPIRE V, která bude pobíhat v letech 2017-2019, bude v cca 25 evropských zemích zjišťovat u pacientů původně hospitalizovaných s prokázanou ICHS, u jejich příbuzných I. stupně a u osob s vysokým kardiovaskulárním (KV) rizikem prevalenci rizikových faktorů ICHS a kontrolu KV rizika intervencí životního stylu a medikamentózní léčbou. Česká část studie EUROASPIRE V porovná úroveň prevence v ČR s požadavky evropských doporučení KV prevence z roku 2012 a 2016, se stavem prevence v dalších evropských zemích a časové trendy od roku 1995. Studie se věnuje také diagnostice a léčbě DM, fibrilace síní a srdečního selhání a některým dalším klinickým stavům a faktorům KV rizika. Aktuální analýza sekundární prevence ICHS, časové trendy a porovnání s dalšími evropskými zeměmi, analýza souboru vysokého KV rizika a substudie v definovaném souboru pacientů s prokázanou a intervenovanou ICHS, zaměřené na nové KV rizikové faktory, budou publikovány v časopisech s IF, recenzovaných časopisech bez IF a aplikovány při přípravě nových doporučení KV prevence.

• Klíčová slova
• sekundární prevence, secondary prevention, rizikové faktory, risk factors, ICHS, implementace, EUROASPIRE, CHD, implementation, EUROASPIRE,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Imaging methods are fundamental for diagnosis, staging and monitoring of therapy of lung cancer. Functional imaging combines morphology with clinical parameters - e.g. metabolic activity (PET/CT), diffusivity (MR) or vascularization (CT) is a new trend to improve accuracy of clinical description of the actual disease status and information on the dynamics of its progress. Development of methods in the field of cancer genomics in the last few years has led to a new minimally-invasive procedures for molecular profiling of DNA released from the tumor mass into the peripheral circulation (circulating tumor DNA, ctDNA) and its usage for more accurate diagnosis and rational choice of targeted anticancer therapies. The present project proposes an entirely new concept of functional imaging methods based on the combination of PET/CT examination with quantitative determination of ctDNA which will be developed on the set of 200 patients undergoing systemic therapy of lung cancer. The clinical course of the disease treatment will be followed over time using this new combination approach.

Zobrazovací metody jsou základem diagnostiky, stagingu i sledování efektu terapie plicního karcinomu. Trendem posledních let je využití tzv. funkčních zobrazovacích metod, které kombinují morfologii s určitým klinickým parametrem - např. metabolickou aktivitou (PET/CT), difuzivitou (MR) či vaskularizací (CT). Tato kombinace umožňuje jednak zpřesnění klinického obrazu onemocnění a současně poskytuje informaci o dynamice jeho průběhu. Vývoj metod v oblasti nádorové genomiky v posledních několika letech vedl k novým minimálně-invazivním postupům molekulárních vyšetření DNA uvolňované z nádorové masy do periferního oběhu (circulating tumor DNA, ctDNA) a jejich využití pro zpřesnění diagnostiky a racionální volbu cílené protinádorové terapie. V tomto projektu je předkládán zcela nový koncept funkčních zobrazovacích metod založených na kombinaci PET/CT vyšetření s kvantitativním stanovením ctDNA, který bude vyvinut na souboru celkem 200 pacientů podstupující systémovou terapii bronchogenního karcinomu, u kterých bude v čase sledován a hodnocen klinický průběh onemocnění a léčby.

• Klíčová slova
• genotypizace, genotyping, FDG-PET/CT, plicní karcinom, fenotypizace, ctDNA, FDG-PET/CT, lung carcinoma, phenotyping, ctDNA,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Anal cancer is one of the malignancies with the rising incidence, especially at specific populations of men who have sex with men (MSM) and HIV positive patients. In these groups incidence reaches up 131 cases per 100 thousand inhabitants. Due to steeply increasing number of HIV positive patients in the Czech Republic (CR), whose vast majority belongs to MSM, early diagnosis of precancerous lesions is an essential prerequisite in the fight against this disease. Anal cancer is in its etiology and biological behavior very similar to cervical cancer, therefore the investigative and screening procedures are virtually identical. Currently used cytology in the anal area is not among the highly sensitive nor specific methods of investigation. DNA methylation appears to be a new method having already confirmed efficiency in screening of cervical cancer. This research should therefore validate DNA methylation as a potential new diagnostic and screening method for anal cancer and compare its sensitivity and specificity with established screening methods in immunocompetent and immunosuppress...

Anální karcinom (AK) patří mezi malignity se stoupající incidencí, hlavně ve specifických populacích mužů, kteří mají sex s muži (MSM), a HIV pozitivních pacientů. V těchto skupinách je incidence až 131 případů na 100 000 obyvatel. Vzhledem k rostoucímu počtu HIV pozitivních pacientů nejen v České Republice, zejména u MSM, je včasná diagnostika prekanceróz základním předpokladem v boji s tímto onemocněním. AK je svou etiologií a biologickým chováním velmi podobný karcinomu děložního hrdla, proto i vyšetřovací a screeningové postupy jsou téměř identické. Základem je klinické vyšetření a cytologická analýza stěru sliznice. Anální cytologie nepatří mezi vysoce senzitivní ani specifická vyšetření. Naopak metylace DNA tumor-supresorových genů se takovou metodou být zdá, s již potvrzenou efektivitou ve screeningu karcinomu děložního hrdla. Tento výzkum by měl ověřit metylaci DNA jako novou diagnostickou a potencionální screeningovou metodu pro AK a porovnat její senzitivitu a specifitu s již zavedenými vyšetřovacími metodami u imunokompetentních i imunosuprimovaných pacientů.

• Klíčová slova
• DNA methylation, DNA metylace, screening, screening, HIV, HIV, anální karcinom, HPV detekce, anální cytologie, MSM, anoskopie, anal carcinoma, HPV detection, anal cytology, MSM, anoscopy,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR