Epilepsie jsou heterogenní skupinou onemocnění. Příčinou jsou strukturální vývojové vady mozku, metabolická onemocnění a v poslední době výrazně přibylo objevů řady genů, jejichž mutace způsobují epilepsie. V projektu budou využity metody molekulární genetiky - masivní paralelní sekvenování včetně exomového sekvenování – pro objasnění příčin dětských epilepsií a epileptických encefalopatií. Takové možnosti dosud nejsou v ČR dostupné. V projektu bude pomocí metody HaloPlex připraven panel genů, jejichž poruchy jsou spojeny s epilepsiemi dětského věku (již více než 100 genů). Cílem je vyšetřit cca. 100-150 pacientů (převážně z našeho Centra pro epilepsie) s těžkou epilepsií, kteří nemají objasněnou etiologii a mají negativní MRI mozku. Výsledky genetického testování budou interpretovány se zkušeným epileptologem v kontextu klinických příznaků a rodinné anamnézy. V naší laboratoři již máme velmi dobré zkušenosti s využitím sekvenování nové generace u geneticky heterogenního onemocnění (dědičné neuropatie). Výsledky budou mít velký význam pro klinickou praxi a zlepší péči o pacienty.; We will use massive parallel sequencing (MPS – targeted as well as whole exome) for elucidation of causes of severe childhood epilepsies and epileptic encephalopathies. This approach is not yet available in the Czech Republic. A large cohort of patients with unknown cause of non-lesional epilepsy is available at our Centre for epilepsies. We will focus on epileptic encephalopathies, severe childhood epilepsies and familial epileptic syndromes and syndromes with epilepsy. We also have enough experience and equipment for data processing and filtering from MPS in other neurological disorders. In selected patients a panel of all (about 100) relevant known genes yet related to monogenic early childhood epilepsies and epileptic encephalopathies will be examined by the HaloPlex MPS method. About 50 patients per year will be tested. Results will be interpreted by experienced epileptologists according to clinical data and family history. The results will improve our understanding of the aethiology of epilepsies and improve Czech healthcare including personalized therapy.

• MeSH
• Child MeSH
• Epilepsy diagnosis   MeSH
• Mutation MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing MeSH
• Check Tag
• Child MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• neurologie
• genetika, lékařská genetika
• pediatrie
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Hluchota je nejčastější smyslovou vadou. Víc než 60 % případů má genetickou příčinu, monogenní a většina je autozomálně recesivních(AR), nesyndromových. AR dědičná hluchota je geneticky vysoce heterogenní. Zjistili jsme, že u 40 % pacientů s prelingvální ztrátou sluchu jsou příčinou mutace v GJB2 genu. U zbylých 60 % pacientů však po vyšetření GJB2 genu zůstává příčina neobjasněna, protože šance na objasnění vyšetřením jednotlivého dalšího genu je pod 1-2 %. Těmto pacientům je třeba nabídnout vyšetření pomocí nového masivně paralelního sekvenování panelu všech dosud známých (>60) genů spojovaných s AR hluchotou. Není známo, jaký podíl na příčině hluchoty mají mutace v jednotlivých dosud známých genech a ani jaké procento pacientů lze objasnit současným vyšetřením všech genů nyní spojených s hluchotou. Po 12 letech DNA diagnostiky máme k dispozici vzorky od více než 600 neslyšících pacientů s vyloučenými mutacemi v GJB2 z nichž 100 má i neslyšícího sourozence. Tyto vzorky budou vyšetřeny masivně paralelním sekvenováním (NGS) panelu genů s využitím systému HaloPlex (Agilent).; Early severe deafness has prevalence of 1:1000 and is the most frequent sensory deficit. More than 60% of the cases have genetic, monogenic origin, most frequently autosomal recessive and are non-syndromic. Hereditary deafness is genetically highly heterogeneous. Mutations in the major gene GJB2 gene are found in 40% of patients with pre-lingual hearing loss. But in more than 60% of patients already tested for GJB2 the cause of deafness remains unknown and the probability of finding the causal mutation in another single gene drops to 1-2%. Patients without GJB2 mutations should be tested by massive parallel sequencing of a gene panel containing about 60 actually known genes relevant for hearing impairment. During 12 years of DNA diagnostics GJB2 gene testing, we collected more than 600 deaf patients with unknown cause of prelingual deafness who should be tested by the AR hereditary hearing loss gene panel using massive parallel sequencing. We want to test how many patients can be clarified by the gene panel testing and what genes are more frequently mutated in Czech patients.

• MeSH
• Genetic Diseases, Inborn genetics   MeSH
• Humans MeSH
• Mutation genetics   MeSH
• Hearing Loss genetics   MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Check Tag
• Humans MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• otorinolaryngologie
• neurologie
• genetika, lékařská genetika
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Cílem projektu je posoudit využitelnost vysokoúčinných metod paralelního sekvenování (HTS – high-throughput sequencing) jako nástroje pro komplexní charakterizaci dynamiky mikrobiomu dutiny ústní a tím pro včasnou diagnózu rizika i nástupu parodontitidy a pro sledování postupu léčby. V dlouhodobé studii, sledující dynamiku změn složení orálního mikrobiomu v již ustaveném souboru 20 původně zdravých osob i kontrolní skupiny pacientů s chronickou parodontitidou, bude podrobně zdokumentována transformace „zdravého“ bakteriálního biofilmu na parodontální v průběhu celkem sedmiletého monitorovacího období. Na souboru 60 pacientů s agresivní parodontitidou léčených dvěma různými standartními postupy bude HTS využita pro monitorování orálního mikrobiomu v průběhu vlastní terapie i v následném období. Porovnání výstupů obou experimentů poskytne informaci, zda a jak se liší kompozice subgingiválního biofilmu u chronické a agresivní parodontitidy. Pro uživatelská medicínská pracoviště bude vypracován komplexní metodický postup pro včasnou diagnózu i monitorování průběhu léčby.; The aim of the project is to evaluate the applicability of high throughput sequencing (HTS) as a tool for complex characterization of oral microbiome dynamics and thus for early diagnosis of risk and onset of periodontitis and for monitoring of treatment. The 7-year long-term study exploring the dynamics of changes in the oral microbiome composition in already established group of 20 initially healthy subjects and a control group of patients with chronic periodontitis will document in detail the transformation of "healthy" bacterial biofilm into the periodontal one. The HTS will be employed also for monitoring of oral microbiome during and after the therapy of a group of 60 patients with aggressive periodontitis treated by either of two standard procedures. Comparison of outputs of both experiments will reveal, whether the composition of subgingival biofilm differs in chronic and aggressive periodontitis. The complex methodological procedure for HTS integration into system of early diagnosis and treatment of patients with periodontitis will be developed.

• MeSH
• Aggressive Periodontitis microbiology   MeSH
• Biofilms MeSH
• Chronic Periodontitis microbiology   MeSH
• Microbiota MeSH
• Oral Medicine MeSH
• Mouth microbiology   MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH

• Conspectus
• Stomatologie
• NML Fields
• zubní lékařství
• genetika, lékařská genetika
• bakteriologie
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Šetření epidemií listerióz je obtížnější než šetření ostatních alimentárních onemocnění, a to zejména kvůli delší inkubační době onemocnění, nízkému počtu případů, velkému geografickému rozptýlení nemocných a komplikované komunikaci s postiženými a jejich příbuznými při hledání vehikula infekce. Technologie založené na analýze genetických charakteristik kmenů jsou zásadním epidemiologickým nástrojem v oblasti prevence a kontroly listerióz. V rámci projektu budou k typizaci kmenů používány jak standardní, tak i nové laboratorní techniky. Tento nový metodologický přístup umožní zefektivnění práce epidemiologů v ČR a posílí spolupráci s ostatními evropskými zeměmi v oblasti molekulární epidemiologie a inter-laboratorní výměny dat.; Listeriosis outbreak investigation is more difficult than other foodborne diseases investigation, mainly because longer incubation period of the disease, the small number of cases, a large geographical dispersion of patients and complicated communication with affected persons and their families in the search for a vehicle of infection. Technologies based on genetic analysis used for strain characteristics are essential epidemiological tool in the prevention and control of listeriosis. Both standard and new laboratory techniques for enhanced surveillance and outbreak detection will be implemented. New methodological approach will strengthen cooperation with other European countries in the field of molecular epidemiology and inter-laboratory data exchange.

• MeSH
• Epidemics MeSH
• Humans MeSH
• Listeria monocytogenes genetics   isolation & purification   MeSH
• Listeriosis epidemiology   genetics   microbiology   MeSH
• Molecular Epidemiology methods   MeSH
• Molecular Typing methods   MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Check Tag
• Humans MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• infekční lékařství
• epidemiologie
• molekulární biologie, molekulární medicína
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Dilatační kardiomyopatie (DKMP) je častou příčinou srdečního selhání. Spolu s příbuznou jednotkou nonkompaktní kardiomyopatií (LVNC) mají významnou dědičnou komponentu, která není běžně vyšetřována a není důsledně prováděn screening těchto onemocnění v rodinách. Odhad vývoje nově diagnostikované DKMP je nepřesný, zdokonalení prognostické stratifikace by vedlo k lepší alokaci nákladných metod nefarmakologické léčby srdečního selhání. Metody sekvenace nové generace mohou zlepšit stanovení etiologie onemocnění, umožnit časnou diagnostiku počínajících forem a zlepšit odhad vývoje onemocnění u DKMP a LVNC. Tyto hypotézy chceme vyšetřit v rámci prospektivní multicentrické studie založené na provedení celoexomové sekvenace a kardiologického screeningu v rodinách nemocných s recentně diagnostikovanou DKMP (300 pacientů), familiární DKMP (50 pacientů) a LVNC (50 pacientů). Cílem studie je zlepšit péči o nemocné s DKMP a LVNC prostřednictvím časné diagnostiky a individulizovaných léčebných postupů.; Dilated cardiomyopathy (DCM) is a frequent cause of congestive heart failure. Together with the related entity, left ventricular noncompaction cardiomyopathy (LVNC), DCM has an important inherited component, which is inadequately assessed and familial screening is neglected in the clinical practice. Prediction of prognosis in recent-onset DCM is still inaccurate. Importantly, an improvement in prognostic stratification could improve allocation of expensive methods of non-pharmacologic treatment of heart failure. Next generation sequencing methods could enable etiologic classification, facilitate early diagnosis of incipient forms and improve prognostic stratification of DCM and LVNC. This will be tested in a prospective multicentre study based on whole-exome sequencing and clinical screening in families of patients with recent-onset DCM (300 patients), familial DCM (50 index patients) and LVNC (50 patients). We aim to improve health care for patients with DCM and LVNC through early diagnosis and individualised disease management.

• MeSH
• Early Diagnosis MeSH
• Genetic Testing methods   MeSH
• Precision Medicine methods   MeSH
• Cardiomyopathies diagnosis   genetics   therapy   MeSH
• Prospective Studies MeSH
• Exome Sequencing methods   MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Publication type
• Multicenter Study MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• kardiologie
• genetika, lékařská genetika
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Dědičné neuropatie, včetně nejčastější formy Charcot-Marie-Tooth (CMT), jsou skupinou onemocnění, pro které je charakteristické distální postižení končetin - svalová slabost a deformity nohou i rukou, svalové atrofie. V naší laboratoři je díky dlouholeté diagnostice této skupiny chorob pro celou ČR shromážděn velký soubor pacientů. Máme vybráno několik velkých rodin (minimálně 4), u kterých příčina onemocnění doposud není známa, a to i po provedení vyšetření nejčastějších genových poruch spojených s CMT, genového mapovaní na SNP čipech, nejnovější metody masivně paralelního sekvenování vyšetřením panelů všech genů, které jsou v současnosti spojovány s CMT a celoexomového sekvenování. Cílem projektu je provedení dalších moderních analýz v těchto rodinách, a tím objasnění příčiny dědičné neuropatie. Využijeme zcela nové možnosti a metody a to celogenomové sekvenování a transkriptomové sekvenování. V první fázi se zaměříme na objasnění příčiny u čtyř velkých rodin, ve druhé fázi budou do projektu zahrnuty i další rodiny (celkem až 10 rodin).; Hereditary neuropathies (IPN) are a group of inherited peripheral neuropathies, which are characterized by distal muscle weakness, foot deformities and muscle atrophy. We have gathered a few families in whom the cause of the disease remained unknown – even after using a variety of methods like linkage analysis, targeted massively parallel sequencing of a gene panel and whole exome sequencing (WES). The aim of the project is to implement advanced analyses, clarify the causes of CMT disease in this group of patients with previously unexplained cause of hereditary neuropathy. We will use new possibilities and methods such as whole genome sequencing and RNA sequencing. Firstly, we will focus on four larger families, with clinically well documented inherited peripheral neuropathy and multiple affected members. Secondly, other families will also be included in the project (up to ten families).

• MeSH
• Hereditary Sensory and Motor Neuropathy diagnosis   genetics   MeSH
• Humans MeSH
• Sequence Analysis, RNA methods   MeSH
• Whole Genome Sequencing methods   MeSH
• RNA-Seq MeSH
• Rare Diseases diagnosis   genetics   MeSH
• Check Tag
• Humans MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• genetika, lékařská genetika
• neurologie
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Kardiomyopatie jsou heterogenní skupinou onemocnění s poruchou struktury a/nebo funkce srdečního svalu, které představují významnou příčinu kardiovaskulární morbidity a mortality a mají často familiární výskyt. Hypertrofická kardiomyopatie je nejčastější monogenně dědičné onemocnění srdce s velkou alelickou a genetickou variabilitou. Vztah dané mutace, fenotypu a klinických komplikací není ve většině případů detailně objasněn. Použití sekvenování nové generace vede k získání dat o větší skupině genů, případně celém exomu u vyšetřovaného pacienta. Navrhovaný projekt je zaměřen: 1) na klinické a genetické vyšetření pacientů s hypertrofickou kardiomyopatií a kardiomyopatiemi s familiárním výskytem a jejich příbuzných pomocí sekvenování nové generace, 2) na identifikaci nových genetických variant a průkaz jejich kauzality k vývoji onemocnění, 3) na vztah konkrétních mutací k projevům onemocnění, rozvoji fenotypu zjištěného klinickým, elektrokardiografickým a echokardiografickým vyšetřením a k riziku vzniku závažných kardiovaskulárních komplikací.; Cardiomyopathies (CMP) are a heterogeneous group of diseases with impaired cardiac structure and/or function, which represent an important cause of cardiovascular morbidity and mortality, and are often hereditary. Hypertrophic cardiomyopathy is the most common monogenic cardiac disorder with substantial allelic and genetic heterogeneity. The relationship between a particular mutation and CMP development, including its clinical complications, is not straightforward and requires further studies. Next Generation Sequencing (NGS) detects mutations in large number of genes or even in the patient’s entire exome. This multidisciplinary proposal focuses on the: 1) detailed clinical examination (phenotyping) and NGS in patients and their relatives with hypertrophic cardiomyopathy, including other hereditary CMP, 2) identification of novel genetic variants and assessment of their disease liability, 3) genotype-phenotype correlations in CMP diagnosed by clinical, electrocardiographic and echocardiographic examinations, including the risk of serious cardiovascular complications.

• MeSH
• Early Diagnosis MeSH
• Genetic Association Studies MeSH
• Genetic Testing MeSH
• Cardiomyopathy, Hypertrophic diagnosis   therapy   MeSH
• Precision Medicine MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• kardiologie
• genetika, lékařská genetika
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

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
• Child MeSH
• Genetic Association Studies methods   MeSH
• Genetic Diseases, Inborn diagnosis   genetics   therapy   MeSH
• Precision Medicine MeSH
• Cataract diagnosis   genetics   therapy   MeSH
• Humans MeSH
• Preimplantation Diagnosis MeSH
• Prenatal Diagnosis MeSH
• Patient Care Team MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Check Tag
• Child MeSH
• Humans MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• genetika, lékařská genetika
• oftalmologie
• pediatrie
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Mentální retardace a poruchy autistického spektra jsou z hlediska genetiky velkou heterogenní skupinou mnoha vzácných onemocnění. Budou sekvenovány exomy u asi 100 rodin s postiženými dětmi se sporadickým i familiálním výskytem. Varianty budou hodnoceny podle různých modelů dědičnosti a kritérií pro posouzení patogenity. Budou odhaleny varianty v již validovaných kauzálních genech, které budou v rodinách klinicky využity, a varianty v kandidátních genech, u kterých budou hledáni v jiných kohortách ve světě pacienti s variantami v týchž genech. Jejich existence, podobnost fenotypů a funkční studie mohou vést k validaci nových kauzálních genů. Popis nových pacientů s variantami ve vzácně mutovaných genech upřesní korelaci genotyp-fenotyp. Bude sestavena databáze častých českých benigních populačních variant. Bude porovnána analýza panelů genů, exomů a genomů. Optimalizace stávajících laboratorních a bioinformatických postupů a další zkušenosti získané ve výzkumném uspořádání (informovaný souhlas, postoje k nejistotě, incidentalomu atd.) pomohou v zavádění těchto metod do rutinní pra...; From the genetics perspective intellectual disability and autism spectrum disorders are a large heterogeneous group of rare diseases. Exomes will be sequenced in about 100 families with sporadic or familial occurrence of affected children. Variants will be evaluated using all inheritance models and criteria for pathogenicity. Variants in validated causal genes will be found and used clinically in the families. For variants in candidate genes, other patients with variants in the genes will be searched in other cohorts worldwide. Their existence, phenotypic similarity and functional studies can lead to validation of new causal genes. New patients with variants in rarely mutated genes contribute to the genotype-phenotype correlation. A database of common Czech benign population variants will be assembled. Analyses of gene panels, exomes and genomes will be compared. Optimisation of extant pipelines and other experience gained in the research setting (informed consent, attitudes towards uncertainty, incidentalome etc.) will help in the implementation of these methods in routine practi...

• MeSH
• Exome genetics   MeSH
• Phenotype MeSH
• Genetic Variation genetics   MeSH
• Genetic Testing methods   MeSH
• Genotype MeSH
• Humans MeSH
• Intellectual Disability genetics   MeSH
• Autism Spectrum Disorder genetics   MeSH
• Computational Biology methods   MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Check Tag
• Humans MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• genetika, lékařská genetika
• psychiatrie
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

V letech 2017 – 2020 bude vyšetřeno 200 pacientů s odstraněnými adenomy >10 mm. Za asistence endoskopisty bude v rizikových oblastech adenomu provedeno histopatologické hodnocení a molekulární vyšetření intratumorové heterogenity a klonálních profilů s využitím panelu genů obsahující frekventně mutované geny (KRAS, TP53, PIK3CA, APC). Bude stanovena míra heterogenity na základě výskytu a kvantifikace sledovaných mutací (skóre 1 – 5). Následně budou pacienti kolonoskopicky sledováni v jednoletém intervalu. U rizikových pacientů (vysoký stupeň dysplázie, vysoké skóre heterogenity, rekurence adenomů) a vybraných kontrolních subjektů bude provedeno rozsáhlé profilování somatických mutací cíleným „multitarget“ sekvenováním technologií NGS (sekvenování nové generace). Cílem projektu je provedení statistické analýzy za účelem vytipování kandidátních genů pro predikci rekurence kolorektální neoplázie po endoskopické terapii a detailní charakterizace topografické heterogenity adenomů se stanovením doporučení pro odběr bioptických vzorků.; In years 2017–2020, there will be 200 patients with removed colorectal adenomas >10 mm included. In adenomas high risk areas identified by endoscopist, the histopathology evaluation and molecular examination of intratumoral heterogenity and clonal profiles of highly frequent mutated genes (KRAS, TP53, PIK3CA and APC) will be done. The level of heterogenity will be determined based on the presence and quantification of mutations (score of heterogenity 1-5). All patients will have follow-up colonoscopy in one-year intervals. In a high-risk patients group (high grade dysplasia; high heterogenity score; adenoma recurrence) and selected control subjects, the extensive somatic mutations profiling will be carried out according to multitarget sequencing by NGS technologies (next generation sequencing). The aims are to identify the candidate genes for the prediction of colorectal neoplasia recurrence after endoscopic therapy and detailed adenomas topographic heterogenity characterization to set the biopsy sampling recommendations.

• MeSH
• Genes, Neoplasm MeSH
• Colonoscopy MeSH
• Colorectal Neoplasms genetics   MeSH
• Mutation MeSH
• Recurrence MeSH
• Tertiary Prevention MeSH
• High-Throughput Nucleotide Sequencing methods   MeSH
• Check Tag
• Male MeSH

• Conspectus
• Patologie. Klinická medicína
• NML Fields
• onkologie
• koloproktologie
• genetika, lékařská genetika
• NML Publication type
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR